DE102014207845A1 - Control unit for a multi-voltage vehicle electrical system - Google Patents

Control unit for a multi-voltage vehicle electrical system Download PDF

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Anto Mijac
Benedikt Dremel
Stefan Richter
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    • B60R—VEHICLES, VEHICLE FITTINGS, OR VEHICLE PARTS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B60R16/00—Electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for; Arrangement of elements of electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for
    • B60R16/02—Electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for; Arrangement of elements of electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for electric constitutive elements
    • B60R16/03—Electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for; Arrangement of elements of electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for electric constitutive elements for supply of electrical power to vehicle subsystems or for

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Steuergerät (1) für ein Mehrspannungsbordnetz eines Fahrzeugs, wobei das Mehrspannungsbordnetz ein erstes Teilnetz aufweist, das ausgebildet ist, von einer ersten Spannungsversorgungsquelle mit einer ersten Versorgungsspannung betrieben zu werden, und ein zweites Teilnetz, das ausgebildet ist, von einer zweiten Spannungsversorgungsquelle mit einer zweiten Versorgungsspannung betrieben zu werden. Das Steuergerät (1) umfasst eine erste programmierbare Steuereinheit (11), die ausgebildet ist zum Kommunizieren mit einer außerhalb des Steuergeräts (1) angeordneten Komponente des ersten Teilnetzes des Mehrspannungsbordnetzes. Erfindungsgemäß umfasst das Steuergerät ferner eine zweite programmierbare Steuereinheit (12) aufweist, die ausgebildet ist zum Steuern einer außerhalb des Steuergeräts (1) angeordneten Komponente (2) des zweiten Teilnetzes des Mehrspannungsbordnetzes, wobei die erste programmierbare Steuereinheit (11) und die zweite programmierbare Steuereinheit (12) über eine Schnittstelle (118, 1112, 128) aneinander gekoppelt sind und ausgebildet sind, über die Schnittstelle (118, 1112, 128) gemäß einem adaptierbaren Kommunikationsprotokoll miteinander zu kommunizieren.The present invention relates to a control unit (1) for a vehicle multi-voltage vehicle electrical system, wherein the multi-voltage vehicle electrical system comprises a first subnetwork, which is designed to be operated by a first voltage supply source with a first supply voltage, and a second subnetwork, which is formed by one second power source to be operated with a second supply voltage. The control unit (1) comprises a first programmable control unit (11) which is designed to communicate with a component of the first subnetwork of the multi-voltage on-board network which is arranged outside the control unit (1). According to the invention, the control device further comprises a second programmable control unit (12) which is designed to control a component (2) of the second subsystem of the extra-voltage electrical system located outside the control unit (1), the first programmable control unit (11) and the second programmable control unit (12) are coupled to each other via an interface (118, 1112, 128) and are configured to communicate with each other via the interface (118, 1112, 128) according to an adaptable communication protocol.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Steuergerät für ein Mehrspannungsbordnetz eines Fahrzeuges gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1. The present invention relates to a control device for a multi-voltage vehicle electrical system of a vehicle according to the preamble of patent claim 1.

Mehrspannungsbordnetze werden gelegentlich in Fahrzeugen, wie PKWs, LKWs, Zügen und dergleichen installiert. Ein Mehrspannungsbordnetz umfasst in der Regel ein erstes Teilnetz und ein zweites Teilnetz. Das erste Teilnetz wird von einer ersten Spannungsversorgungsquelle mit einer ersten Versorgungsspannung betrieben und ein zweites Teilnetz wird von einer zweiten Spannungsversorgungsquelle mit einer zweiten Versorgungsspannung betrieben. Multi-voltage electrical systems are occasionally installed in vehicles such as cars, trucks, trains and the like. A multi-voltage vehicle electrical system usually comprises a first subnetwork and a second subnetwork. The first subnetwork is operated by a first power supply source having a first supply voltage and a second subnetwork is operated by a second power supply source having a second supply voltage.

Bekannt sind in diesem Zusammenhang insbesondere das 12 V Teilnetz sowie das 48 V Teilnetz für PKWs. Dabei versorgt eine 12 V Batterie das 12 V Teilnetz und eine 48 V Batterie das 48 V Teilnetz. In this context, the 12 V subnet and the 48 V subnet for cars are known in particular. A 12 V battery supplies the 12 V subnet and a 48 V battery supplies the 48 V subnet.

Zum Steuern von Komponenten eines der beiden Teilnetze ist üblicherweise ein Steuergerät vorgesehen. Das Steuergerät weist eine erste programmierbare Steuereinheit, beispielsweise einen Mikrocontroller, auf, die einerseits mit Komponenten des ersten Teilnetzes, beispielsweise eine zentrale Fahrzeugsteuereinheit, kommuniziert und andererseits Komponenten des zweiten Teilnetzes, beispielsweise einen elektrischen Motor, steuert. Damit ist die erste programmierbare Steuereinheit notwendigerweise an beide Teilnetze, also an beide Spannungsebenen gekoppelt, was nachteilig sein kann, da eine Störung in den beiden Teilnetzen zu Schäden im Steuergerät führen kann und umgekehrt eine Störung im Steuergerät zu Schäden in den Teilnetzen. For controlling components of one of the two subnets usually a controller is provided. The control unit has a first programmable control unit, for example a microcontroller, which on the one hand communicates with components of the first subnetwork, for example a central vehicle control unit, and on the other hand controls components of the second subnetwork, for example an electric motor. Thus, the first programmable control unit is necessarily coupled to both subnets, so both voltage levels, which may be disadvantageous because a fault in the two subnets can cause damage to the controller and vice versa a fault in the controller to damage in the subnets.

Es ist daher eine der vorliegenden Erfindung zugrundeliegende technische Aufgabe, einen zuverlässigeren Betrieb eines Mehrspannungsbordnetzes eines Fahrzeuges zu gewährleisten. It is therefore an object of the present invention to provide a more reliable operation of a multi-voltage vehicle electrical system.

Diese Aufgabe wird gelöst durch ein Steuergerät mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Merkmale vorteilhafter Weiterbildungen sind in den Unteransprüchen angegeben. This object is achieved by a control device having the features of claim 1. Features of advantageous developments are specified in the subclaims.

Neben der ersten programmierbaren Steuereinheit (im Folgenden auch als ‚erste Steuereinheit‘ bezeichnet), die ausgebildet ist zum Kommunizieren mit einer Komponente des ersten Teilnetzes des Mehrspannungsbordnetzes, enthält das erfindungsgemäße Steuergerät zusätzlich eine zweite programmierbare Steuereinheit (im Folgenden auch als ‚zweite Steuereinheit‘ bezeichnet), die ausgebildet ist zum Steuern einer Komponente des zweiten Teilnetzes des Mehrspannungsbordnetzes. Die erste programmierbare Steuereinheit und die zweite programmierbare Steuereinheit sind über eine Schnittstelle aneinander gekoppelt und ausgebildet, über die Schnittstelle gemäß einem adaptierbaren Kommunikationsprotokoll miteinander zu kommunizieren. In addition to the first programmable control unit (hereinafter also referred to as "first control unit"), which is designed to communicate with a component of the first subnetwork of the multi-voltage vehicle electrical system, the control unit according to the invention additionally contains a second programmable control unit (hereinafter also referred to as 'second control unit' ), which is designed to control a component of the second subnetwork of the multi-voltage vehicle electrical system. The first programmable control unit and the second programmable control unit are coupled to each other via an interface and configured to communicate with each other via the interface according to an adaptable communication protocol.

Für die beiden Spannungsebenen der beiden Teilnetze des Mehrspannungsbordnetzes ist jeweils eine separate programmierbare Steuereinheit vorgesehen. Dies hat eine Vielzahl von Vorteilen. Zum einen ist sichergestellt, dass sich die beiden Spannungsebenen der beiden Teilnetze nicht gegenseitig beeinflussen. Auch bei einem Fehlerfall ist damit weitgehend gewährleistet, dass innerhalb des Steuergeräts keine Schäden entstehen. Für diese Zwecke kann die Schnittstelle zwischen den beiden programmierbaren Steuereinheiten beispielsweise ein Entkopplungsglied umfassen, was später näher erläutert werden soll. Darüber hinaus kann eine Kommunikation zwischen dem Steuergerät und anderen Komponenten des Mehrspannungsbordnetzes auch dann aufrechterhalten werden, wenn die zweite programmierbare Steuereinheit ausgefallen ist. For each of the two voltage levels of the two subnetworks of the multi-voltage electrical system, a separate programmable control unit is provided. This has a lot of advantages. On the one hand, it is ensured that the two voltage levels of the two subnetworks do not influence each other. Even in the event of an error, this largely ensures that no damage occurs within the control unit. For this purpose, the interface between the two programmable control units, for example, comprise a decoupling element, which will be explained in more detail later. In addition, a communication between the controller and other components of the multi-voltage vehicle electrical system can be maintained even if the second programmable controller has failed.

Ein weiterer Vorteil des erfindungsgemäßen Steuergeräts liegt in dem adaptierbaren Kommunikationsprotokoll. Da wenigstens zwei programmierbare Steuereinheiten zum Einsatz kommen, ist auch das Kommunikationsprotokoll, gemäß dem diese miteinander kommunizieren, adaptierbar und nicht etwa an bestimmte Standards, Spezifikationen, Normen oder Ähnliches gebunden. Vielmehr kann unabhängig davon festgelegt werden, in welcher Weise die beiden programmierbaren Steuereinheiten miteinander kommunizieren. Beispielsweise legt das adaptierbare Kommunikationsprotokoll fest, in welchen zeitlichen Abständen zwischen den beiden programmierbaren Steuereinheiten Daten übertragen werden können, mit welcher Datenrate dies geschehen soll, etc. Bei dem adaptierbaren Kommunikationsprotokoll handelt es sich beispielsweise um ein proprietäres Kommunikationsprotokoll. Another advantage of the control device according to the invention lies in the adaptable communication protocol. Since at least two programmable controllers are used, the communication protocol according to which they communicate with each other is adaptable and not bound to specific standards, specifications, standards or the like. Rather, it can be determined regardless of how the two programmable controllers communicate with each other. For example, the adaptable communication protocol determines in which time intervals between the two programmable control units data can be transmitted, with which data rate this should take place, etc. The adaptable communication protocol is, for example, a proprietary communication protocol.

Nachfolgend soll das erfindungsgemäße Steuergerät näher erläutert werden. The control unit according to the invention will be explained in more detail below.

Das erfindungsgemäße Steuergerät dient beispielsweise zum Steuern eines elektrischen Motors, der von der zweiten Spannungsversorgungsquelle mit Energie versorgt wird. Die zweite Spannungsversorgungsquelle ist beispielsweise eine 48 V Batterie. Das Steuergerät umfasst beispielsweise ein Gehäuse, in welchem die erste programmierbare Steuereinheit, die zweite programmierbare Steuereinheit und ein leistungselektronischer Umrichter integriert sind. Die zweite programmierbare Steuereinheit ist beispielsweise an den leistungselektronischen Umrichter gekoppelt, um den elektrischen Motor über einen Leistungssignalanschluss des Steuergeräts zu steuern. Über die Schnittstelle ist die zweite programmierbare Steuereinheit an die erste programmierbare Steuereinheit gekoppelt und kommuniziert mit dieser gemäß dem adaptierbaren Kommunikationsprotokoll. Die erste programmierbare Steuereinheit ist beispielsweise über eine ebenfalls in dem Steuergerät angeordnete Bus-Schnittstelle an ein Fahrzeug-Bus-System gekoppelt. Dieses Fahrzeug-Bus-System ist beispielsweise dem ersten Teilnetz des Mehrspannungsbordnetzes zugeordnet. An das Fahrzeug-Bus-System kann beispielsweise eine Diagnoseeinheit des Fahrzeugs gekoppelt sein, die mit der ersten programmierbaren Steuereinheit des Steuergeräts kommuniziert. The control unit according to the invention is used, for example, for controlling an electric motor which is supplied with energy by the second power supply source. The second power source is, for example, a 48V battery. The control unit comprises, for example, a housing in which the first programmable control unit, the second programmable control unit and a power electronic converter are integrated. The second programmable controller is coupled, for example, to the power electronic inverter to control the electric motor via a power signal terminal of the controller. Via the interface, the second programmable control unit is coupled to the first programmable control unit and communicates with it according to the adaptable communication protocol. The first programmable control unit is coupled to a vehicle bus system, for example via a bus interface also arranged in the control unit. This vehicle bus system is associated, for example, the first subnetwork of the multi-voltage vehicle electrical system. For example, a diagnostic unit of the vehicle, which communicates with the first programmable control unit of the control unit, can be coupled to the vehicle bus system.

Beide programmierbaren Steuereinheiten weisen beispielsweise jeweils einen wiederbeschreibbaren Speicher zum Speichern einer Steuersoftware auf und sind jeweils ausgebildet, von der jeweiligen Steuersoftware betrieben zu werden. Für diese Zwecke können beide programmierbaren Steuereinheiten jeweils einen Prozessor aufweisen, der zum Ausführen der jeweiligen Steuersoftware ausgebildet ist. Die Steuersoftware kann wenigstens teilweise frei verfasst werden und insbesondere das adaptierbare Kommunikationsprotokoll, gemäß dem die beiden Steuereinheiten miteinander kommunizieren, umsetzen. Da die Steuersoftware für die erste programmierbare Steuereinheit und/oder die zweite programmierbare Steuereinheit in dem wiederbeschreibbaren Speicher abgelegt ist, kann die Betriebsweise der ersten programmierbaren Steuereinheit und/oder zweiten programmierbaren Steuereinheit stets adaptiert werden. Soll beispielsweise das Kommunikationsprotokoll geändert werden, so ist dazu kein Austausch der ersten und der zweiten Programmiereinheit notwendig, sondern die erste und/oder die zweite programmierbare Steuereinheit werden einfach durch Aufspielen einer entsprechend adaptierten neuen Steuersoftware umprogrammiert, sodass sie das geänderte Kommunikationsprotokoll umsetzen können. For example, both programmable control units each have a rewritable memory for storing a control software and are each designed to be operated by the respective control software. For this purpose, both programmable control units can each have a processor which is designed to execute the respective control software. The control software can be at least partially freely authored and in particular implement the adaptive communication protocol according to which the two control units communicate with each other. Since the control software for the first programmable control unit and / or the second programmable control unit is stored in the rewritable memory, the operation of the first programmable control unit and / or the second programmable control unit can always be adapted. If, for example, the communication protocol is to be changed, then no exchange of the first and the second programming unit is necessary, but the first and / or the second programmable control unit are simply reprogrammed by applying a suitably adapted new control software so that they can implement the changed communication protocol.

Beispielsweise umfasst die erste Steuereinheit einen ersten Microcontroller und/oder die zweite Steuereinheit einen zweiten Microcontroller. Bei einer Ausführungsform handelt es sich bei der ersten Steuereinheit um einen ersten Microcontroller und bei der zweiten Steuereinheit um einen zweiten Microcontroller. Der erste Microcontroller weist beispielsweise einen ersten wiederbeschreibbaren Speicher zum Speichern einer ersten Steuersoftware auf und ist ausgebildet, von der ersten Steuersoftware betrieben zu werden. Dazu weist der erste Microcontroller beispielsweise einen ersten Prozessor auf, der zum Ausführen der ersten Steuersoftware ausgebildet ist. Gleiches gilt sinngemäß für den zweiten Microcontroller, der beispielsweise einen zweiten wiederbeschreibbaren Speicher zum Speichern einer zweiten Steuersoftware aufweist und ausgebildet ist, von der zweiten Steuersoftware betrieben zu werden. Für diese Zwecke weist der zweite Microcontroller beispielsweise einen zweiten Prozessor auf, der zum Ausführen der zweiten Steuersoftware ausgebildet ist. Anstelle eines Microcontrollers können auch andere Typen programmierbarer Steuereinheiten eingesetzt werden, wie beispielsweise ein FPGA (Field Programmable Gate Array) oder ein anderer programmierbare Schaltkreis. For example, the first control unit comprises a first microcontroller and / or the second control unit comprises a second microcontroller. In one embodiment, the first control unit is a first microcontroller and the second control unit is a second microcontroller. The first microcontroller has, for example, a first rewritable memory for storing a first control software and is designed to be operated by the first control software. For this purpose, the first microcontroller, for example, a first processor, which is designed to execute the first control software. The same applies mutatis mutandis to the second microcontroller having, for example, a second rewritable memory for storing a second control software and is adapted to be operated by the second control software. For this purpose, the second microcontroller, for example, a second processor, which is designed to execute the second control software. Instead of a microcontroller, other types of programmable controllers may be used, such as a FPGA (Field Programmable Gate Array) or other programmable circuit.

Nachfolgend werden weitere Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Steuergeräts beschrieben. Die zusätzlichen Merkmale dieser weiteren Ausführungsformen können miteinander als auch mit den bereits oben beschriebenen optionalen Merkmalen zum Bilden weiterer Ausführungsbeispiele kombiniert werden, sofern sie nicht ausdrücklich als alternativ zueinander beschrieben sind. Hereinafter, further embodiments of the control device according to the invention will be described. The additional features of these further embodiments may be combined with each other as well as with the optional features already described above to form further embodiments, unless expressly described as alternative to each other.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform des Steuergeräts umfasst die Schnittstelle wenigstens einen ersten Schnittstellenanschluss, der an der ersten programmierbaren Steuereinheit angeordnet ist, sowie wenigstens einen zweiten Schnittstellenanschluss, der an der zweiten programmierbaren Steuereinheit angeordnet ist. Ferner umfasst die Schnittstelle bevorzugt wenigstens einen Steuersignalpfad, der den wenigstens einen ersten Schnittstellenanschluss und den wenigstens einen zweiten Schnittstellenanschluss aneinander koppelt. Bei dem ersten Schnittstellenanschluss handelt es sich beispielsweise um einen Anschluss-Pin der beispielsweise als Microcontroller ausgestalteten ersten programmierbaren Steuereinheit. Bei dem zweiten Schnittstellenanschluss handelt es sich beispielsweise um einen Anschluss-Pin der beispielsweise ebenfalls als Microcontroller ausgestalteten zweiten programmierbaren Steuereinheit. Der wenigstens eine Steuersignalpfad umfasst beispielsweise ein Stück Leiterbahn und/oder eine wie auch immer ausgeprägte Datenleitung. Es können auch mehrere Steuersignalpfade und/oder mehrere Schnittstellenanschlüsse an der ersten und/oder an der zweiten programmierbaren Steuereinheit vorgesehen sein, um die Schnittstelle auszubilden. In a preferred embodiment of the control device, the interface comprises at least one first interface connection, which is arranged on the first programmable control unit, and at least one second interface connection, which is arranged on the second programmable control unit. Furthermore, the interface preferably comprises at least one control signal path which couples the at least one first interface connection and the at least one second interface connection to one another. By way of example, the first interface connection is a connection pin of the first programmable control unit designed, for example, as a microcontroller. By way of example, the second interface connection is a connection pin of the second programmable control unit, which is likewise configured as a microcontroller, for example. The at least one control signal path comprises, for example, a piece of conductor track and / or a data line, however pronounced. It is also possible to provide a plurality of control signal paths and / or a plurality of interface connections to the first and / or the second programmable control unit in order to form the interface.

Bei einer weiteren Ausführungsform umfasst die erste Steuereinheit eine Vielzahl von ersten Anschluss-Pins und die erste Steuersoftware bestimmt, welcher der Vielzahl von ersten Anschluss-Pins den wenigstens einen ersten Schnittstellenanschluss der Schnittstelle bildet. Analoges gilt bevorzugt für die zweite Steuereinheit, die beispielsweise eine Vielzahl von zweiten Anschluss-Pins umfasst und bei der die zweite Steuersoftware bestimmt, welcher der Vielzahl von zweiten Anschluss-Pins den wenigsten einen zweiten Schnittstellenanschluss der Schnittstelle bildet. Insoweit sind nicht nur die erste Steuereinheit und die zweite Steuereinheit programmierbar, sondern auch die Schnittstelle, die diese beiden Steuereinheiten aneinander koppelt. Anders als bei nicht-programmierbaren Steuereinheiten kann durch die jeweilige Steuersoftware festgelegt werden, über welchen Anschluss-Pin die Schnittstelle zur jeweils anderen Steuereinheit ausgebildet wird, über welchen Anschluss-Pin also Steuersignale von der ersten programmierbaren Steuereinheit an die zweite programmierbare Steuereinheit übertragen werden und/oder bei welchem Anschluss-Pin der ersten programmierbaren Steuereinheit Steuersignale von der zweiten programmierbaren Steuereinheit empfangen werden und umgekehrt. In a further embodiment, the first control unit comprises a plurality of first connection pins and the first control software determines which of the plurality of first connection pins forms the at least one first interface connection of the interface. The same applies to the second control unit which, for example, comprises a multiplicity of second connection pins and in which the second control software determines which of the plurality of second connection pins forms the at least one second interface connection of the interface. In that regard, not only the first control unit and the second control unit are programmable, but also the interface which couples these two control units to each other. Unlike non-programmable control units can be determined by the respective control software, via which connection pin the interface is formed to the respective other control unit, via which connection pin so control signals from the first programmable control unit to the second programmable control unit are transmitted and / or at which connection pin of the first programmable control unit control signals from the second programmable control unit be received and vice versa.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Steuergeräts setzen die erste Steuersoftware und die zweite Steuersoftware das adaptierbare Kommunikationsprotokoll um, gemäß dem die erste programmierbare Steuereinheit und die zweite programmierbare Steuereinheit über die Schnittstelle miteinander kommunizieren. Soll das adaptierbare Kommunikationsprotokoll geändert werden, so erfordert dies lediglich ein Neuverfassen der ersten Steuersoftware und/oder der zweiten Steuersoftware, nicht aber ein Ersetzen der ersten programmierbaren Steuereinheit und/oder der zweiten programmierbaren Steuereinheit. Das adaptierbare Kommunikationsprotokoll kann beim Designen des Steuergeräts frei definiert und verfasst werden. Die erste Steuersoftware und die zweite Steuersoftware werden dann so konzipiert, dass sie das frei verfasste Kommunikationsprotokoll umsetzen. Das adaptierbare Kommunikationsprotokoll ist demnach nicht an gesetzte Standards, Normen, Bauteilspezifikationen oder Ähnliches gebunden, sondern kann frei definiert werden. In a preferred embodiment of the control device according to the invention, the first control software and the second control software implement the adaptable communication protocol according to which the first programmable control unit and the second programmable control unit communicate with one another via the interface. If the adaptive communication protocol is to be changed, this only requires a rewriting of the first control software and / or the second control software, but not a replacement of the first programmable control unit and / or the second programmable control unit. The adaptable communication protocol can be freely defined and authored when designing the controller. The first control software and the second control software are then designed to implement the freely authored communication protocol. The adaptable communication protocol is therefore not bound to set standards, standards, component specifications or the like, but can be freely defined.

Wie bereits oben erläutert, ist die erste programmbierbare Steuereinheit bei einer bevorzugten Ausführungsform des Steuergeräts ausgebildet und angeordnet, mit einer außerhalb des Steuergeräts angeordneten zentralen Steuereinheit des Fahrzeuges zu kommunizieren. Ferner ist bevorzugt, dass die zweite programmierbare Steuereinheit ausgebildet und angeordnet ist, einen innerhalb oder außerhalb des Steuergeräts angeordneten leistungselektronischen Umrichter zum Steuern eines elektrischen Motors zu betreiben. As already explained above, in a preferred embodiment of the control unit, the first programmable control unit is designed and arranged to communicate with a central control unit of the vehicle arranged outside the control unit. Furthermore, it is preferred that the second programmable control unit is designed and arranged to operate a power electronic converter arranged inside or outside the control unit for controlling an electric motor.

Die zentrale Steuereinheit ist beispielsweise eine Komponente des ersten Teilnetzes und der elektrische Motor beispielsweise eine Komponente des zweiten Teilnetzes. The central control unit is for example a component of the first subnetwork and the electric motor, for example, a component of the second subnetwork.

Der leistungselektronische Umrichter kann innerhalb oder außerhalb des Steuergeräts angeordnet sein. Bevorzugt ist der leistungselektronische Umrichter jedoch innerhalb des Steuergeräts angeordnet, also innerhalb des Gehäuses des Steuergeräts. Bei der zentralen Steuereinheit des Fahrzeugs handelt es sich beispielsweise um eine Fahrzeugdiagnoseeinheit. Beispielsweise kann die erste programmierbare Steuereinheit der Fahrzeugdiagnoseeinheit Sensordaten, Funktionsdaten und/oder Zustandsdaten betreffend das Steuergerät und/oder daran gekoppelte Komponenten bereitstellen und/oder Daten von der zentralen Steuereinheit des Fahrzeugs empfangen. Bei dem Motor kann es sich beispielsweise um einen Stellantrieb für einen elektrisch verstellbaren Sitz, um einen Fortbewegungsantrieb des Fahrzeugs und/oder um einen sonstigen Antrieb zum Betreiben elektrischer Komponenten des Fahrzeugs, beispielsweise Bremskraftverstärker oder Ähnliches, handeln. The power electronic converter can be arranged inside or outside the control unit. However, the power electronic converter is preferably arranged inside the control unit, ie within the housing of the control unit. The central control unit of the vehicle is, for example, a vehicle diagnostic unit. For example, the first programmable control unit of the vehicle diagnostic unit can provide sensor data, function data and / or status data relating to the control unit and / or components coupled thereto and / or receive data from the central control unit of the vehicle. The motor may, for example, be an actuator for an electrically adjustable seat, a propulsion drive of the vehicle and / or another drive for operating electrical components of the vehicle, for example brake booster or the like.

Bei einer weiteren Ausführungsform ist die erste programmierbare Steuereinheit über einen ersten Versorgungspfad an einen ersten Versorgungsspannungsanschluss des Steuergeräts und/oder an einen ersten Masseanschluss des Steuergeräts angeschlossen, um mit Strom bei der ersten Versorgungsspannung versorgt zu werden. Die zweite programmierbare Steuereinheit ist bevorzugt über einen zweiten Versorgungspfad an einen zweiten Versorgungsspannungsanschluss des Steuergeräts und/oder an einen zweiten Masseanschluss des Steuergeräts angeschlossen, um mit Strom bei der zweiten Versorgungsspannung versorgt zu werden. Bevorzugt enthält der zweite Versorgungspfad ein Schaltungsmodul, das ausgebildet ist, den zweiten Versorgungspfad in Abhängigkeit von einem Ansteuersignal wahlweise zu sperren oder leitfähig zu schalten. Ist der zweite Versorgungspfad gesperrt, wird die zweite Steuereinheit nicht mit Strom versorgt. An der zweiten Steuereinheit liegt die zweite Versorgungsspannung (oder eine gewandelte zweite Versorgungsspannung) bei gesperrtem zweiten Versorgungspfad bevorzugt nicht an. Dadurch wird vermieden, dass Kurzschlüsse, Leckströme oder ähnliche Fehler in dem Steuergerät entstehen. Darüber hinaus können Bauteile des Steuergeräts kleiner ausgelegt werden, wodurch Kosten des Steuergeräts gesenkt werden. Durch die Möglichkeit, den zweiten Versorgungspfad mittels des Schaltungsmoduls zu sperren, können ferner Materialien und Komponenten eingespart werden, die anderenfalls zum Schutz gegen oben angesprochene Fehler, beispielsweise durch elektrochemische Migration bedingte Leckströme, vorgesehen werden müssten. Insgesamt ist damit ein noch sicherer Betrieb des Mehrspannungsbordnetzes durch das erfindungsgemäße Steuergerät möglich. In a further embodiment, the first programmable control unit is connected via a first supply path to a first supply voltage terminal of the controller and / or to a first ground terminal of the controller to be supplied with power at the first supply voltage. The second programmable control unit is preferably connected via a second supply path to a second supply voltage terminal of the controller and / or to a second ground terminal of the controller to be supplied with power at the second supply voltage. Preferably, the second supply path includes a circuit module which is designed to selectively block the second supply path in response to a drive signal or to switch conductive. If the second supply path is disabled, the second control unit is not powered. At the second control unit, the second supply voltage (or a converted second supply voltage) is preferably not present when the second supply path is blocked. This avoids that short circuits, leakage currents or similar errors occur in the control unit. In addition, components of the controller can be made smaller, thereby reducing costs of the control unit. By the possibility of blocking the second supply path by means of the circuit module, further materials and components can be saved, which would otherwise have to be provided for protection against the above-mentioned error, for example, by electrochemical migration-related leakage currents. Overall, this makes possible even safer operation of the multi-voltage vehicle electrical system by means of the control unit according to the invention.

Ist der zweite Versorgungspfad durch das Schaltungsmodul leitfähig geschaltet, so kann der zweiten Steuereinheit über den zweiten Versorgungsanschluss Strom bei der zweiten Versorgungsspannung zugeführt werden. Das Schaltungsmodul ist bevorzugt derart ausgestaltet, dass geringe bis keine Leitverluste entstehen. If the second supply path is switched to be conductive by the circuit module, the second control unit can be supplied with current at the second supply voltage via the second supply connection. The circuit module is preferably designed such that little to no conduction losses occur.

Der erste Versorgungspfad koppelt die erste Steuereinheit an den ersten Versorgungsspannungsanschluss des Steuergeräts und/oder an den ersten Masseanschluss des Steuergeräts. Damit kann die erste Steuereinheit bei der ersten Versorgungsspannung mit Strom versorgt werden. Bei einem Normalbetrieb des Mehrspannungsbordnetzes liegt an dem ersten Versorgungsspannungsanschluss beispielsweise die erste Versorgungsspannung an, sodass der ersten Steuereinheit Strom über den ersten Versorgungsspannungsanschluss bei der ersten Versorgungsspannung zugeführt wird. Die am ersten Versorgungsspannungsanschluss anliegende Spannung kann auch von der ersten Versorgungsspannung abweichen, beispielsweise im Falle eines Fehlers, oder dann, wenn das Steuergerät in einen Ruhemodus versetzt wird oder ausgeschaltet wird. Die erste Versorgungsspannung ist beispielsweise eine Gleichspannung und beträgt beispielsweise besagte 12 V. Ferner kann in dem ersten Versorgungspfad ein Spannungswandler vorgesehen sein, insbesondere ein Gleichspannungswandler, sodass der ersten Steuereinheit über den ersten Versorgungspfad eine gewandelte erste Versorgungsspannung zugeführt werden kann. Wie gesagt handelt es sich bei der ersten Steuereinheit bevorzugt um einen Microcontroller. Ein Microcontroller wird üblicherweise bei einer Betriebsspannung von 5 V betrieben. Der Gleichspannungswandler, der bevorzugt in dem ersten Versorgungspfad vorgesehen ist, wandelt also eine 12 V Gleichspannung in eine 5 V Gleichspannung. The first supply path couples the first control unit to the first supply voltage terminal of the control unit and / or to the first ground connection of the control unit. Thus, the first control unit can be supplied with power at the first supply voltage. In a normal operation of the multi-voltage vehicle electrical system, for example, the first supply voltage is applied to the first supply voltage terminal, so that current is supplied to the first control unit via the first supply voltage terminal at the first supply voltage. The voltage applied to the first supply voltage terminal may also deviate from the first supply voltage, for example in the event of a fault, or when the control unit is placed in a sleep mode or is switched off. The first supply voltage is for example a DC voltage and is, for example, said 12 V. Furthermore, a voltage converter can be provided in the first supply path, in particular a DC-DC converter, so that the first control unit can be supplied with a converted first supply voltage via the first supply path. As mentioned, the first control unit is preferably a microcontroller. A microcontroller is usually operated at an operating voltage of 5 V. The DC-DC converter, which is preferably provided in the first supply path, thus converts a 12 V DC voltage into a 5 V DC voltage.

Oben Gesagtes gilt sinngemäß auch für den zweiten Versorgungspfad, der die zweite Steuereinheit an den zweiten Versorgungsspannungsanschluss des Steuergeräts und/oder an den zweiten Masseanschluss des Steuergeräts anschließt, sodass die zweite Steuereinheit mit Strom bei der zweiten Versorgungsspannung versorgt werden kann. Bei einem Normalbetrieb des Mehrspannungsbordnetzes liegt am zweiten Versorgungsspannungsanschluss beispielsweise die zweite Versorgungsspannung an, sodass der zweiten Steuereinheit Strom über den zweiten Versorgungsspannungsanschluss bei der zweiten Versorgungsspannung zugeführt wird. Die am zweiten Versorgungsspannungsanschluss anliegende Spannung kann aber auch von der zweiten Versorgungsspannung abweichen, beispielsweise im Falle eines Fehlers. Die zweite Versorgungsspannung ist beispielsweise eine Gleichspannung und beträgt beispielsweise besagte 48 V. In dem zweiten Versorgungspfad kann ebenfalls ein Spannungswandler vorgesehen sein, insbesondere ein Gleichspannungswandler, sodass der zweiten Steuereinheit über den zweiten Versorgungspfad eine gewandelte zweite Versorgungsspannung zugeführt werden kann. Wie gesagt handelt es sich bevorzugt auch bei der zweiten Steuereinheit um einen Microcontroller. Ein Microcontroller wird beispielsweise bei 5 V betrieben, sodass bei einer bevorzugten Ausführungsform der im zweiten Versorgungspfad installierte Gleichspannungswandler eine 48 V Spannung in eine 5 V Spannung wandelt. The above applies mutatis mutandis to the second supply path, which connects the second control unit to the second supply voltage terminal of the controller and / or to the second ground terminal of the controller, so that the second control unit can be supplied with power at the second supply voltage. In a normal operation of the multi-voltage vehicle electrical system, for example, the second supply voltage is present at the second supply voltage connection, so that current is supplied to the second control unit via the second supply voltage connection at the second supply voltage. However, the voltage applied to the second supply voltage terminal may also deviate from the second supply voltage, for example in the case of an error. The second supply voltage is for example a DC voltage and is for example said 48 V. In the second supply path can also be provided a voltage converter, in particular a DC-DC converter, so that the second control unit via the second supply path, a converted second supply voltage can be supplied. As already mentioned, the second control unit is preferably also a microcontroller. For example, a microcontroller operates at 5V, so in a preferred embodiment, the DC-DC converter installed in the second supply path converts a 48V voltage into a 5V voltage.

Bei der oben beschriebenen Ausführungsform enthält der zweite Versorgungspfad besagtes Schaltungsmodul, das den zweiten Versorgungspfad in Abhängigkeit von dem Ansteuersignal sperrt oder leitfähig schaltet, um entweder die Stromversorgung bei der zweiten Versorgungsspannung für die zweite Steuereinheit zu unterbinden oder sicherzustellen. Im Falle des gesperrten zweiten Versorgungspfades wird der zweiten Steuereinheit kein Strom bereitgestellt. Das Schaltungsmodul ist beispielsweise ausgebildet, in Abhängigkeit von dem Ansteuersignal wahlweise einen eingeschalteten Zustand oder einen ausgeschalteten Zustand einzunehmen, wobei im eingeschalteten Zustand der zweite Versorgungspfad leitfähig ist, um die Stromversorgung bei der zweiten Versorgungsspannung sicherzustellen, und wobei im ausgeschalteten Zustand des Schaltungsmoduls der zweite Versorgungspfad gesperrt ist, um die Stromversorgung bei der zweiten Versorgungsspannung zu unterbinden. Eine derartige Funktion des Schaltungsmoduls kann beispielsweise durch einen ansteuerbaren Schalter gewährleistet werden, der ein Ansteuersignaleingang zum Empfang des Ansteuersignals umfasst und ausgebildet ist, in Abhängigkeit von dem Ansteuersignal geschaltet zu werden. Beispielsweise ist der ansteuerbare Schalter ein MOSFET. In the embodiment described above, the second supply path includes said circuit module which blocks or conductively switches the second supply path in response to the drive signal to either inhibit or ensure the power supply at the second supply voltage for the second control unit. In the case of the disabled second supply path, no power is provided to the second control unit. The circuit module is configured, for example, optionally to assume a switched-on state or a switched-off state in the switched-on state, wherein the second supply path is conductive in order to ensure the power supply at the second supply voltage, and wherein in the switched-off state of the circuit module the second supply path is disabled to prevent the power supply at the second supply voltage. Such a function of the circuit module can be ensured for example by a controllable switch, which comprises a Ansteuersignaleingang for receiving the drive signal and is adapted to be switched in response to the drive signal. For example, the controllable switch is a MOSFET.

Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist das Steuergerät ausgebildet, das Ansteuersignal für das Schaltungsmodul in Abhängigkeit von einer am ersten Versorgungsspannungsanschluss anliegenden Spannung zu erzeugen und/oder in Abhängigkeit von einem Fehlersignal und/oder in Abhängigkeit von ein fehlerhaften Versorgungsspannung. Die fehlerhafte Versorgungsspannung liegt beispielsweise dann vor, wenn wenigstens eines des Folgenden zutrifft:

  • – die erste programmierbare Steuereinheit ist nicht mehr an den ersten Masseanschluss angeschlossen;
  • – die zweite programmierbare Steuereinheit ist nicht mehr an den zweiten Masseanschluss angeschlossen;
  • – ein Kurzschluss im ersten Teilnetz des Mehrspannungsbordnetzes oder im zweiten Teil des Mehrspannungsbordnetzes; oder
  • – ein Potentialunterschied zwischen dem ersten Masseanschluss und dem zweiten Masseanschluss überschreitet einen Schwellenwert.
In a further preferred embodiment, the control device is designed to generate the drive signal for the circuit module as a function of a voltage applied to the first supply voltage terminal and / or as a function of an error signal and / or as a function of a faulty supply voltage. The faulty supply voltage is present, for example, if at least one of the following applies:
  • The first programmable control unit is no longer connected to the first ground connection;
  • The second programmable control unit is no longer connected to the second ground connection;
  • A short circuit in the first subnet of the multi-voltage vehicle electrical system or in the second part of the multi-voltage vehicle electrical system; or
  • A potential difference between the first ground terminal and the second ground terminal exceeds a threshold.

Liegt am ersten Versorgungsspannungsanschluss beispielsweise die erste Versorgungsspannung an, also beispielsweise 12 V, so erzeugt das Steuergerät das Ansteuersignal beispielsweise derart, dass das Schaltungsmodul den zweiten Versorgungspfad nicht sperrt, sondern leitfähig schaltet, um die Stromversorgung für die zweite Steuereinheit bei der zweiten Versorgungsspannung sicherzustellen, sofern keine fehlerhafte Versorgungsspannung vorliegt. If, for example, the first supply voltage terminal is at the first supply voltage, for example 12 V, the control unit generates the drive signal, for example, such that the circuit module does not block the second supply path, but switches conductive to ensure the power supply for the second control unit at the second supply voltage, if there is no faulty supply voltage.

Weicht die am ersten Versorgungsspannungsanschluss anliegende Spannung von der ersten Versorgungsspannung ab, beispielsweise, weil ein Fehlerfall vorliegt, und/oder das Steuergerät in einen Ruhemodus übergegangen ist, so erzeugt das Steuergerät das ein Steuersignal bevorzugt derart, dass das Schaltungsmodul den zweiten Versorgungspfad sperrt, um die Stromversorgung für die zweiten Steuereinheit bei der zweiten Versorgungsspannung zu unterbinden. Ein derartiges Erzeugen des Ansteuersignals durch das Steuergerät in Abhängigkeit von der am ersten Versorgungsspannungsanschluss anliegenden Spannung kann in einfacher Weise mittels eines Transistors umgesetzt werden. Diese Ausführungsform hat jedenfalls den Vorteil, dass der zweite Versorgungspfad automatisch durch das Schaltungsmodul gesperrt wird, wenn die am ersten Versorgungsspannungsanschluss anliegende Spannung von der ersten Versorgungsspannung, beispielsweise 12 V, abweicht. Wird das Steuermodul beispielsweise in einen Ruhemodus versetzt, in dem die erste Versorgungsspannung abgestellt wird, die Spannung am ersten Versorgungsspannungsanschluss also etwa 0 V beträgt, so führt dieses Versetzen in dem Ruhemodus automatisch dazu, dass der zweite Versorgungspfad gesperrt wird. Auf diese Weise wird das Ansteuersignal in Abhängigkeit von der am ersten Versorgungsspannungsanschluss anliegenden Spannung im Wesentlichen „logiklos“, sprich ohne Signalauswertung erzeugt. Es ist in dem Steuergerät beispielsweise lediglich schaltungstechnisch sichergestellt, dass ein Abweichen der am ersten Versorgungsspannungsanschluss anliegenden Spannung von der ersten Versorgungsspannung dazu führt, dass das Schaltungsmodul den zweiten Versorgungspfad sperrt, und beim Anliegen der ersten Versorgungsspannung am ersten Versorgungsspannungsanschluss leitfähig schaltet, sodass die zweite Steuereinheit mit Strom bei der zweiten Versorgungsspannung versorgt werden kann. If the voltage present at the first supply voltage terminal deviates from the first supply voltage, for example because of a fault, and / or the control unit has entered a sleep mode, the control unit preferably generates the control signal in such a way that the circuit module blocks the second supply path to suppress the power supply for the second control unit at the second supply voltage. Such a generation of the drive signal by the control unit as a function of the voltage applied to the first supply voltage terminal can be implemented in a simple manner by means of a transistor. In any case, this embodiment has the advantage that the second supply path is automatically blocked by the circuit module when the voltage applied to the first supply voltage terminal deviates from the first supply voltage, for example 12 V. For example, if the control module is placed in a sleep mode in which the first supply voltage is turned off, the voltage at the first supply voltage terminal is approximately 0 V, this offset in the sleep mode automatically leads to the second supply path being disabled. In this way, the drive signal as a function of the voltage applied to the first supply voltage terminal is essentially "logicless", that is generated without signal evaluation. In the control unit, for example, it is merely ensured by circuit technology that a deviation of the voltage applied to the first supply voltage terminal from the first supply voltage causes the circuit module to block the second supply path, and switches conductive when the first supply voltage is applied to the first supply voltage terminal, so that the second control unit can be supplied with power at the second supply voltage.

Um die fehlerhafte Versorgungsspannung zu detektieren und/oder um das besagte Fehlersignal zu empfangen, kann die erste Steuereinheit eine Signalauswertung vornehmen. Beispielsweise ist die erste Steuereinheit dazu an den ersten Versorgungsspannungsanschluss, an den zweiten Versorgungsspannungsanschluss, an einen ersten Masseanschluss und/oder an den zweiten Masseanschluss gekoppelt. In order to detect the faulty supply voltage and / or to receive the said error signal, the first control unit can carry out a signal evaluation. For example, the first control unit is for this purpose coupled to the first supply voltage connection, to the second supply voltage connection, to a first ground connection and / or to the second ground connection.

Das oben erwähnte Schaltungsmodul ist beispielsweise ausgestaltet, wie es in der noch nicht veröffentlichten deutschen Anmeldung DE 10 2014 203 968 beschrieben ist. Auch die Erzeugung des Ansteuersignals für das Schaltungsmodul kann bei bevorzugten Ausführungsformen des Gegenstands der vorliegenden Erfindung erfolgen, wie es in der Anmeldung DE 10 2014 203 968 beschrieben ist. Auf diese Anmeldung wird hinsichtlich der Ausgestaltung des Schaltungsmoduls und hinsichtlich der Erzeugung des Ansteuersignals vollumfänglich Bezug genommen. The above-mentioned circuit module is configured, for example, as in the not yet published German application DE 10 2014 203 968 is described. The generation of the drive signal for the circuit module can also take place in preferred embodiments of the subject of the present invention, as described in the application DE 10 2014 203 968 is described. In this application, reference is made in terms of the design of the circuit module and with respect to the generation of the drive signal fully.

Bei einer weiteren Ausführungsform des Steuergeräts umfasst der Steuersignalpfad der Schnittstelle ein Entkopplungsglied, das ausgebildet ist, auf eine fehlerhafte Versorgungsspannung hin einen sperrenden Zustand einzunehmen, bei dem die Übertragung eines Steuersignals zwischen der ersten und der zweiten programmierbaren Steuereinheit über den wenigstens einen Steuersignalpfad unterbunden wird. Beispiele für eine fehlerhafte Versorgungsspannung sind bereits weiter oben angegeben worden. In a further embodiment of the control device, the control signal path of the interface comprises a decoupling element, which is designed to assume a blocking state in response to a faulty supply voltage, in which the transmission of a control signal between the first and the second programmable control unit is inhibited via the at least one control signal path. Examples of a faulty supply voltage have already been given above.

Beispielsweise umfasst das Entkopplungsglied einen Entkopplungskondensator. Der Entkopplungskondensator umfasst beispielsweise eine erste Kondensatorelektrode, die auf den ersten Schnittstellenanschluss der ersten programmierbaren Steuereinheit geschaltet ist und eine zweite Kondensatorelektrode, die auf den zweiten Schnittstellenanschluss der zweiten programmierbaren Steuereinheit geschaltet ist. By way of example, the decoupling element comprises a decoupling capacitor. The decoupling capacitor includes, for example, a first capacitor electrode connected to the first interface terminal of the first programmable controller and a second capacitor electrode connected to the second interface terminal of the second programmable controller.

Bevorzugt erfolgt demnach eine Trennung der beiden Teilnetze, sprich eine Trennung der beiden Spannungsebenen der beiden Teilnetze des Mehrspannungsbordnetzes, insbesondere mittels des Entkopplungsglieds, das in dem wenigstens einen Steuersignalpfad der Schnittstelle zwischen den beiden programmierbaren Steuereinheiten angeordnet ist. Da das adaptierbare Kommunikationsprotokoll, gemäß die programmierbare Steuereinheit mit der zweiten programmierbaren Steuereinheit über die Schnittstelle kommuniziert, frei definierbar ist, kann das Entkopplungsglied variabel gestaltet werden und unterliegt nicht etwa Vorgaben gesetzter Standards, Normen, Spezifikationen o.ä. Die Entkopplung zwischen den beiden programmierbaren Steuereinheiten in dem wenigstens einen Steuersignalpfad kann folglich sehr robust ausgeschaltet werden, sodass eine Trennung der beiden Teilnetze im Fehlerfall sichergestellt ist. Preferably, therefore, a separation of the two subnetworks, ie a separation of the two voltage levels of the two subnetworks of the multi-voltage vehicle electrical system, in particular by means of the decoupling member, which is arranged in the at least one control signal path of the interface between the two programmable control units. Since the adaptable communication protocol according to which the programmable control unit communicates with the second programmable control unit via the interface is freely definable, the decoupling member can be made variable and is not subject to specifications of set standards, standards, specifications or the like. The decoupling between the two programmable control units in the at least one control signal path can consequently be switched off very robustly, so that a separation of the two subnetworks in the event of a fault is ensured.

Besagtes Entkopplungsglied ist bei einer bevorzugten Ausführungsform des Steuergeräts der vorliegenden Erfindung ausgestaltet, wie es in der noch nicht veröffentlichten deutschen Anmeldung DE 10 2013 012 615 beschrieben ist. Dort ist das Entkopplungsglied als Schaltungsmodul bezeichnet. Bevorzugt ist also insbesondere, dass das Entkopplungsglied den wenigstens einen Steuersignalpfad einerseits auf den ersten Masseanschluss und/oder den zweiten Masseanschluss schaltet und andererseits auf den ersten Versorgungsspannungsanschluss und/oder den zweiten Versorgungsspannungsanschluss. Hinsichtlich einer möglichen Ausgestaltung und einer möglichen Verschaltung des Entkopplungsgliedes wird hiermit vollumfänglich auf die noch nicht veröffentlichte Anmeldung DE 10 2013 012 615.0 verwiesen. Said decoupling member is configured in a preferred embodiment of the control device of the present invention, as in the not yet published German application DE 10 2013 012 615 is described. There, the decoupling member is referred to as a circuit module. Thus, in particular, it is preferred that the decoupling element switches the at least one control signal path on the one hand to the first ground connection and / or the second ground connection and, on the other hand, to the first supply voltage connection and / or the second Supply voltage terminal. With regard to a possible embodiment and a possible interconnection of the decoupling member is hereby fully to the not yet published application DE 10 2013 012 615.0 directed.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung werden bei der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen anhand der Figuren deutlich. Further features and advantages of the invention will become apparent in the following description of exemplary embodiments with reference to the figures.

Es zeigen: Show it:

1 eine schematische und exemplarische Darstellung einer Ausführungsform eines Steuergeräts gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung; 1 a schematic and exemplary representation of an embodiment of a control device according to the first aspect of the invention;

2 eine schematische und exemplarische Darstellung einer beispielhaften Implementierung des in der 1 dargestellten Steuergeräts; 2 a schematic and exemplary representation of an exemplary implementation of the in the 1 illustrated control unit;

3 eine schematische und exemplarische Darstellung einer beispielhaften Implementierung einer Filtereinheit; 3 a schematic and exemplary representation of an exemplary implementation of a filter unit;

4 eine schematische und exemplarische Darstellung einer beispielhaften Implementierung eines Entkopplungsglieds; 4 a schematic and exemplary representation of an exemplary implementation of a decoupling member;

5 eine schematische und exemplarische Darstellung einer beispielhaften Implementierung eines Schaltungsmoduls; und 5 a schematic and exemplary illustration of an exemplary implementation of a circuit module; and

6 eine schematische und exemplarische Darstellung einer beispielhaften Verschaltung einer zweiten programmierbaren Steuereinheit. 6 a schematic and exemplary representation of an exemplary interconnection of a second programmable control unit.

Die 1 zeigt eine schematische exemplarische Darstellung einer Ausführungsform eines Steuergeräts 1. Das Steuergerät 1 ist für einen Einsatz in einem Mehrspannungsbordnetz eines Fahrzeuges ausgebildet, beispielsweise in einem Mehrspannungsbordnetz eines PKWs. Beispielsweise handelt es sich bei dem Mehrspannungsbordnetz um das bekannte 12 V / 48 V Mehrspannungsbordnetzes eines PKWs. The 1 shows a schematic exemplary representation of an embodiment of a control device 1 , The control unit 1 is designed for use in a multi-voltage vehicle electrical system of a vehicle, for example in a multi-voltage vehicle electrical system. For example, the multi-voltage vehicle electrical system is the familiar 12 V / 48 V multi-voltage vehicle electrical system.

Das Mehrspannungsbordnetz weist wenigstens ein erstes Teilnetz auf, das von einer ersten (in den Figuren nicht gezeigten) Spannungsversorgungsquelle mit einer ersten Versorgungsspannung betrieben wird, und ein zweites Teilnetz, das von einer zweiten (ebenfalls in den Figuren nicht dargestellten) Spannungsversorgungsquelle mit einer zweiten Versorgungsspannung betrieben wird. Einige Komponenten des Mehrspannungsbordnetzes werden von der ersten Spannungsversorgungsquelle versorgt und andere Komponenten des Mehrspannungsbordnetzes von der zweiten Spannungsversorgungsquelle. Die erste Spannungsversorgungsquelle ist beispielsweise eine 12 V Batterie und die zweite Spannungsversorgungsquelle beispielsweise eine 48 V Batterie. The multi-voltage on-board network has at least a first subnetwork, which is operated by a first (not shown in the figures) power supply source with a first supply voltage, and a second subnetwork of a second (also not shown in the figures) power supply source with a second supply voltage is operated. Some components of the multi-voltage vehicle electrical system are supplied by the first power source and other components of the multi-voltage electrical system by the second power source. For example, the first power source is a 12V battery and the second power source is a 48V battery.

Bei dem in der 1 (und in der 2) gezeigten Beispiel dient das Steuergerät 1 zum Steuern eines elektrischen Motors (M) 2. Der elektrische Motor 2 dient beispielsweise zum Verstellen eines elektrisch verstellbaren Sitzes des Fahrzeugs, als Bremskraftverstärker, oder als Fortbewegungsantrieb des Fahrzeugs. Auf die genaue Ausgestaltung und Verwendung des elektrischen Motors 2 kommt es vorliegend weniger an. In the in the 1 (and in the 2 ) example, the controller is used 1 for controlling an electric motor (M) 2 , The electric engine 2 serves for example for adjusting an electrically adjustable seat of the vehicle, as a brake booster, or as a propulsion of the vehicle. On the exact design and use of the electric motor 2 In the present case it is less important.

Das Steuergerät 1 umfasst eine erste programmierbare Steuereinheit 11 und eine zweite programmierbare Steuereinheit 12. Die zweite Steuereinheit 12 dient zum Steuern des Motors 2. Dazu ist die zweite Steuereinheit 12 an einen leistungselektronischen Umrichter 19 gekoppelt, der ebenfalls Teil des Steuergeräts 1 ist. Die zweite Steuereinheit 12 führt einem Umrichtersteuereingang 191 des Umrichters 19 Steuersignale, wie Treibersignale, zu. Ausgangssignale des leistungselektronischen Umrichters 19, wie modulierte Leistungssignale, werden von dem Umrichter 19 an einem Umrichtersteuerausgang 192 bereitgestellt und sind dem elektrischen Motor 2 über einen Leistungssignalanschluss 123 des Steuergeräts 1 zugeführt. The control unit 1 includes a first programmable controller 11 and a second programmable controller 12 , The second control unit 12 is used to control the engine 2 , This is the second control unit 12 to a power electronic converter 19 coupled, which is also part of the controller 1 is. The second control unit 12 leads to a converter control input 191 of the inverter 19 Control signals, such as driver signals, too. Output signals of the power electronic converter 19 how modulated power signals are from the inverter 19 at a converter control output 192 provided and are the electric motor 2 via a power signal connection 123 of the control unit 1 fed.

Die erste programmierbare Steuereinheit 11 dient zum Kommunizieren mit außerhalb des Steuergeräts 1 angeordneten Komponenten des ersten Teilnetzes des Mehrspannungsbordnetzes. Beispielsweise kommuniziert die erste Steuereinheit 11 mit einer (in den Figuren nicht gezeigten) zentralen Steuereinheit des Fahrzeugs, beispielsweise mit einer Diagnoseeinheit. Dazu ist die erste programmierbare Steuereinheit 11 an eine Bus-Schnittstelle 17, beispielsweise einen LIN(Local Interconnect Network)-Transceiver, angeschlossen. Ausgangssignale der Bus-Schnittstelle 17 werden über einen Bus-Signal-Anschluss 113 des Steuergeräts 1 ausgegeben, beispielsweise in ein Bus-System des Fahrzeugs. Ebenso können Signale von dem Bus-System des Fahrzeugs über den Bus-Signal-Anschluss 113 mittels der Bus-Schnittstelle 17 von der ersten programmierbaren Steuereinheit 11 empfangen werden. Zur Ankopplung der Bus-Schnittstelle 117 an den Bus-Signal-Anschluss 113 des Steuergeräts 1 und an den Bus-Signal-Eingang/Ausgang der ersten programmierbaren Steuereinheit 11 sind entsprechende Ports 174 und 175 vorgesehen. The first programmable control unit 11 is used to communicate with outside of the controller 1 arranged components of the first subnetwork of the multi-voltage vehicle electrical system. For example, the first control unit communicates 11 with a (not shown in the figures) central control unit of the vehicle, for example with a diagnostic unit. This is the first programmable control unit 11 to a bus interface 17 , for example, a LIN (Local Interconnect Network) transceiver connected. Output signals of the bus interface 17 be via a bus signal connection 113 of the control unit 1 output, for example, in a bus system of the vehicle. Likewise, signals from the bus system of the vehicle via the bus signal connector 113 by means of the bus interface 17 from the first programmable controller 11 be received. For coupling the bus interface 117 to the bus signal connector 113 of the control unit 1 and to the bus signal input / output of the first programmable controller 11 are corresponding ports 174 and 175 intended.

Für jede Spannungsebene des Mehrspannungsbordnetzes, also insbesondere für die Spannungsebene des ersten Teilnetzes und die Spannungsebene des zweiten Teilnetzes, ist eine separate programmierbare Steuereinheit in dem Steuergerät 1 vorgesehen. Die erste programmierbare Steuereinheit 11 ist dem ersten Teilnetz zugeordnet und die zweite programmierbare Steuereinheit 12 ist dem zweiten Teilnetz zugeordnet. For each voltage level of the multi-voltage vehicle electrical system, that is to say in particular for the voltage level of the first subnetwork and the voltage level of the second subnetwork, there is a separate programmable control unit in the control unit 1 intended. The first programmable control unit 11 is assigned to the first subnet and the second programmable control unit 12 is assigned to the second subnet.

Die beiden programmierbaren Steuereinheiten 11 und 12 kommunizieren gemäß einem adaptierbaren Kommunikationsprotokoll miteinander, und zwar über wenigstens einen Steuersignalpfad 1112. Dazu ist an der ersten programmierbaren Steuereinheit 11 ein erster Schnittstellenanschluss 118 angeordnet und an der zweiten programmierbaren Steuereinheit 12 ein zweiter Schnittstellenanschluss 128. Der wenigstens eine Steuersignalpfad 1112 koppelt diese beide Schnittstellenanschlüsse 118 und 128 aneinander. Der wenigstens eine Steuersignalpfad 1112 bildet zusammen mit den beiden Schnittstellenanschlüssen 118 und 128 eine Schnittstelle aus, über die die erste programmierbare Steuereinheit 11 und die zweite programmierbare Steuereinheit 12 aneinander gekoppelt sind. The two programmable control units 11 and 12 communicate with each other according to an adaptable communication protocol via at least one control signal path 1112 , This is at the first programmable control unit 11 a first interface connection 118 arranged and at the second programmable control unit 12 a second interface connection 128 , The at least one control signal path 1112 couples these two interface ports 118 and 128 together. The at least one control signal path 1112 forms together with the two interface connections 118 and 128 an interface through which the first programmable control unit 11 and the second programmable controller 12 coupled to each other.

Die erste Steuereinheit 11 umfasst beispielsweise einen (nicht gezeigten) ersten wiederbeschreibbaren Speicher zum Speichern einer ersten Steuersoftware und wird von dieser ersten Steuersoftware betrieben. Dazu ist ein (nicht gezeigter) erster Prozessor vorgesehen, der zum Ausführen der ersten Steuersoftware innerhalb der ersten programmierbaren Steuereinheit 11 installiert ist. The first control unit 11 For example, it includes a first rewritable memory (not shown) for storing a first control software and is operated by this first control software. For this purpose, a first processor (not shown) is provided for executing the first control software within the first programmable control unit 11 is installed.

Ebenso umfasst die zweite programmierbare Steuereinheit 12 einen zweiten wiederbeschreibbaren Speicher zum Speichern einer zweiten Steuersoftware und wird von der zweiten Steuersoftware betrieben. Dazu ist beispielsweise in der zweiten programmierbaren Steuereinheit 12 ein zweiter Prozessor vorgesehen, der die zweite Steuersoftware ausführt. Auch der zweite wiederbeschreibbare Speicher und der zweite Prozessor sind in den Figuren nicht dargestellt. Likewise, the second programmable control unit comprises 12 a second rewritable memory for storing second control software and operated by the second control software. This is for example in the second programmable control unit 12 a second processor is provided which executes the second control software. Also, the second rewritable memory and the second processor are not shown in the figures.

Sowohl die erste als auch die zweite Steuersoftware sind wenigstens teilweise frei verfassbar. Die erste Steuersoftware und die zweite Steuersoftware setzen das adaptierbare Kommunikationsprotokoll, gemäß dem die erste programmierbare Steuereinheit 11 und die zweite programmierbare Steuereinheit 12 über die Schnittstelle 118, 1112, 128 miteinander kommunizieren, um. Das adaptierbare Kommunikationsprotokoll ist nicht etwa an bestimmte Spezifikationen, Normen und/oder Standards gebunden, sondern kann frei definiert werden. Eine Änderung des adaptierbaren Kommunikationsprotokolls erfordert lediglich das Aufspielen einer neuen ersten Steuersoftware und/oder das Aufspielen einer neuen zweiten Steuersoftware, nicht aber das Ersetzen der ersten programmierbaren Steuereinheit 11 und/oder der zweiten programmierbaren Steuereinheit 12 durch eine neue Steuereinheit. Gleiches gilt indes nicht für die Kommunikation zwischen der ersten programmierbaren Steuereinheit 11 und der Bus-Schnittstelle 17, die beispielsweise als LIN-Transceiver ausgestaltet ist. Bei dieser Kommunikation muss die erste programmierbare Steuereinheit 11 die Vorgaben der Bus-Schnittstelle 17, also im Ergebnis die Vorgaben eines festgelegten Kommunikationsprotokolls, das in einem Fahrzeug-Bus eingesetzt wird, beachten. Both the first and the second control software are at least partially freely definable. The first control software and the second control software set the adaptive communication protocol according to which the first programmable control unit 11 and the second programmable controller 12 over the interface 118 . 1112 . 128 communicate with each other. The adaptable communication protocol is not bound to specific specifications, standards and / or standards, but can be freely defined. A change in the adaptive communication protocol only requires the installation of a new first control software and / or the installation of a new second control software, but not the replacement of the first programmable control unit 11 and / or the second programmable control unit 12 through a new control unit. However, the same does not apply to the communication between the first programmable control unit 11 and the bus interface 17 , which is designed for example as a LIN transceiver. In this communication, the first programmable control unit 11 the specifications of the bus interface 17 , So in the result, the specifications of a set communication protocol that is used in a vehicle bus, note.

Die beiden programmierbaren Steuereinheiten 11 und 12 sind beispielsweise jeweils als Microcontroller (µC) ausgestaltet. Üblicherweise umfassen derartige Microcontroller eine Vielzahl von Anschluss-Pins, über die Signale empfangen und/oder ausgegeben werden können. Beispielsweise bestimmt die erste Steuersoftware bei der ersten programmierbaren Steuereinheit 11, welcher der Vielzahl von Anschluss-Pins der ersten programmierbaren Steuereinheit 11 den wenigstens einen ersten Schnittstellenanschluss 118 bildet. Gleiches gilt sinngemäß für die zweite programmierbare Steuereinheit 12, bei der die zweite Steuersoftware bestimmt, welcher der Vielzahl von Anschluss-Pins der zweiten programmierbaren Steuereinheit 12 den wenigstens einen zweiten Schnittstellenanschluss 128 bildet. Die Anschluss-Pins sind ebenfalls in den Figuren nicht dargestellt. The two programmable control units 11 and 12 For example, each configured as a microcontroller (.mu.C). Usually, such microcontrollers include a plurality of connection pins, via which signals can be received and / or output. For example, the first control software determines at the first programmable controller 11 which of the plurality of terminal pins of the first programmable control unit 11 the at least one first interface connection 118 forms. The same applies mutatis mutandis to the second programmable control unit 12 in which the second control software determines which of the plurality of terminal pins of the second programmable controller 12 the at least one second interface connection 128 forms. The connection pins are also not shown in the figures.

Nachfolgend soll die interne Verschaltung der ersten programmierbaren Steuereinheit 11 und der zweiten programmierbaren Steuereinheit 12 näher erläutert werden. The following is the internal interconnection of the first programmable control unit 11 and the second programmable controller 12 be explained in more detail.

Zum Empfangen der ersten Versorgungsspannung umfasst das Steuergerät 1 einen ersten Versorgungsspannungsanschluss 111 und einen ersten Masseanschluss 112. Zum Empfangen der zweiten Versorgungsspannung umfasst das Steuergerät 1 einen zweiten Versorgungsspannungsanschluss 121 und einen zweiten Masseanschluss 122. Zum Ausgeben von Leistungssignalen umfasst das Steuergerät 1 besagten Leistungssignalanschluss 123 und zum Empfangen und Ausgeben von Bus-Signalen besagten Bus-Signal-Anschluss 113. Die erste Spannungsversorgungsquelle, beispielsweise eine 12 V Batterie des Fahrzeugs, ist an einen ersten Versorgungsspannungsanschluss 111 und an den ersten Masseanschluss 112 gekoppelt. Die zweite Spannungsversorgungsquelle, beispielsweise eine 48 V Batterie des Fahrzeugs, ist an den zweiten Versorgungsspannungsanschluss 121 und an den zweiten Masseanschluss 122 gekoppelt. Bei einem Normalbetrieb liegt am ersten Versorgungsspannungsanschluss 111 die erste Versorgungsspannung von beispielsweise 12 V an und am zweiten Versorgungsspannungsanschluss 121 die zweite Versorgungsspannung von beispielsweise 48 V. Die beiden Masseanschlüsse 112 und 122 können außerhalb des Steuergeräts 1 auf dieselbe Masse, beispielsweise die Fahrzeugmasse, geschaltet sein. To receive the first supply voltage includes the controller 1 a first supply voltage connection 111 and a first ground connection 112 , For receiving the second supply voltage, the control unit comprises 1 a second supply voltage connection 121 and a second ground terminal 122 , To output power signals, the controller includes 1 said power signal terminal 123 and for receiving and outputting bus signals, said bus signal terminal 113 , The first power source, such as a 12V battery of the vehicle, is connected to a first supply voltage terminal 111 and to the first ground connection 112 coupled. The second power source, such as a 48V battery of the vehicle, is at the second supply voltage terminal 121 and to the second ground connection 122 coupled. In normal operation, the first supply voltage connection is present 111 the first supply voltage of, for example, 12 V and at the second supply voltage terminal 121 the second supply voltage of, for example, 48 V. The two ground connections 112 and 122 can outside the control unit 1 be switched to the same mass, for example, the vehicle mass.

Sämtliche eben erwähnten Anschlüsse 111, 112, 113, 121, 122 und 123 sind an einem Gehäuse 18 des Steuergeräts 1 angeordnet. Innerhalb des Gehäuses 18 des Steuergeräts 1 befinden sich insbesondere die erste programmierbare Steuereinheit 11 und die zweite programmierbare Steuereinheit 12. Ebenfalls sind bei dem gezeigten Beispiel die Bus-Schnittstelle 17 und der leistungselektronische Umrichter 19 innerhalb des Steuergeräts 1 angeordnet. All the connections just mentioned 111 . 112 . 113 . 121 . 122 and 123 are on a housing 18 of the control unit 1 arranged. Inside the case 18 of the control unit 1 In particular, there are the first programmable control unit 11 and the second programmable controller 12 , Also in the example shown are the bus interface 17 and the power electronic converter 19 within the controller 1 arranged.

Um die erste programmierbare Steuereinheit 11 mit Strom zu versorgen, ist in dem Steuergerät 1 ein erster Versorgungspfad A vorgesehen. Der erste Versorgungspfad A koppelt einerseits einen ersten Versorgungseingang 114 der ersten programmierbaren Steuereinheit 11 auf den ersten Versorgungsspannungsanschluss 111 und andererseits einen ersten Versorgungsausgang 115 der ersten programmierbaren Steuereinheit 111 auf den ersten Masseanschluss 112. Eine beispielhafte Ankopplung der ersten programmierbaren Steuereinheit 11 an den ersten Masseanschluss 112, den ersten Versorgungsspannungsanschluss 111 und an den Bus-Signal-Anschluss 113 ist in der 6 schematisch dargestellt, auf die nachfolgend ebenfalls Bezug genommen wird. Bei der dort gezeigten Variante enthält der erste Versorgungspfad A zum einen eine Diode 161 sowie einen Gleichspannungswandler 16, der über einen Wandlereingang 164 an den ersten Versorgungsspannungsanschluss 111 gekoppelt ist und über einen Wandlerausgang 165 an den ersten Versorgungseingang 114. Der Gleichspannungswandler 16 wandelt beispielsweise die am ersten Versorgungsspannungsanschluss 111 anliegende erste Versorgungsspannung von beispielsweise 12 V in eine für die erste programmierbare Steuereinheit 11 geeignete Spannung von beispielsweise 5 V um. Der Bus-Signal-Eingang/Ausgang 117 der ersten programmierbaren Steuereinheit 11 ist über besagte Bus-Schnittstelle 17 an dem Bus-Signal-Anschluss 113 gekoppelt. Die Bus-Schnittstelle 17, die als integrierter Baustein ausgestaltet sein kann, ist darüber hinaus über eine Masseanschlussstelle 176 an den ersten Masseanschluss 112 gekoppelt. To the first programmable control unit 11 to power is in the controller 1 a first supply path A is provided. The first supply path A, on the one hand, couples a first supply input 114 the first programmable control unit 11 to the first supply voltage connection 111 and on the other hand, a first supply output 115 the first programmable control unit 111 on the first ground connection 112 , An exemplary coupling of the first programmable control unit 11 to the first ground connection 112 , the first supply voltage connection 111 and to the bus signal port 113 is in the 6 schematically illustrated, to which reference is also made below. In the variant shown there, the first supply path A contains a diode on the one hand 161 and a DC-DC converter 16 , which has a converter input 164 to the first supply voltage connection 111 is coupled and via a converter output 165 to the first supply input 114 , The DC-DC converter 16 converts, for example, the first supply voltage connection 111 applied first supply voltage of, for example, 12 V in one for the first programmable control unit 11 suitable voltage of, for example, 5V. The bus signal input / output 117 the first programmable control unit 11 is via said bus interface 17 at the bus signal port 113 coupled. The bus interface 17 , which can be configured as an integrated module, is also beyond a ground connection point 176 to the first ground connection 112 coupled.

Zur Versorgung der zweiten programmierbaren Steuereinheit 12 und zur Versorgung des leistungselektronischen Umrichters 19 ist ein in der 1 gezeigter zweiter Versorgungspfad B, B‘, B‘‘ vorgesehen, der sich an einem ersten Knotenpunkt b1 und an einem zweiten Knotenpunkt b2 in einen Niederleistungspfad B‘ und einen Leistungssignalpfad B‘‘ aufteilt. Der Leistungssignalpfad B‘‘ ist für eine größere Stromtragfähigkeit ausgelegt als der Niederleistungspfad B‘. Selbstverständlich benötigt die zweite programmierbare Steuereinheit 12 weitaus weniger Energie, also weitaus weniger Strom, als der leistungselektronische Umrichter 19. Jedenfalls koppelt der zweite Versorgungspfad B, B‘ und B‘‘ die erste programmierbare Steuereinheit 11 und den leistungselektronischen Umrichter 19 an den zweiten Versorgungsspannungsanschluss 121 und an den zweiten Masseanschluss 122, wie es in der 1 schematisch und beispielhaft dargestellt ist. Ein zweiter Versorgungseingang 121 der zweiten programmierbaren Steuereinheit 12 ist an den zweiten Versorgungsspannungsanschluss 121 gekoppelt und ein zweiter Versorgungsausgang 125 der zweiten programmierbaren Steuereinheit 12 auf den zweiten Masseanschluss 122. Der leistungselektronische Umrichter 19 wird beispielsweise über einen Umrichterversorgungseingang 194 und einen Umrichterversorgungsausgang 195 mit der am zweiten Versorgungsspannungsanschluss 121 anliegenden Spannung, beispielsweise 48 V, versorgt. In dem Leistungspfad B‘‘ sind üblicherweise keine Gleichspannungswandler vorgesehen. Indes kann der Niederleistungspfad B‘ einen Gleichspannungswandler enthalten, um die am zweiten Versorgungsspannungsanschluss 121 anliegende Spannung in eine für die zweite programmierbare Steuereinheit 12 geeignete Spannung, beispielsweise 5 V, zu wandeln. Beispielsweise ist dieser Gleichspannungswandler, der in den Figuren nicht dargestellt ist, zwischen dem ersten Knotenpunkt b1 und dem zweiten Versorgungseingang 124 der zweiten programmierbaren Steuereinheit 12 angeordnet und wandelt beispielsweise eine 48 V Gleichspannung in eine 5 V Gleichspannung. To supply the second programmable control unit 12 and for the supply of the power electronic converter 19 is one in the 1 shown second supply path B, B ', B'', which is divided at a first node b1 and at a second node b2 in a low-power path B' and a power signal path B ''. The power signal path B '' is designed for a larger current carrying capacity than the low power path B '. Of course, the second programmable controller needs 12 far less energy, which means far less power than the power electronic converter 19 , In any case, the second supply path B, B 'and B''couples the first programmable control unit 11 and the power electronic inverter 19 to the second supply voltage connection 121 and to the second ground connection 122 as it is in the 1 is shown schematically and exemplified. A second supply input 121 the second programmable control unit 12 is to the second supply voltage connection 121 coupled and a second supply output 125 the second programmable control unit 12 on the second ground connection 122 , The power electronic converter 19 is for example via a converter supply input 194 and a converter supply output 195 with the at the second supply voltage connection 121 applied voltage, for example 48 V supplied. In the power path B '' usually no DC-DC converter are provided. Meanwhile, the low-power path B 'may include a DC-DC converter at the second supply voltage terminal 121 applied voltage in one for the second programmable control unit 12 suitable voltage, for example, 5 V to convert. For example, this DC-DC converter, which is not shown in the figures, between the first node b1 and the second supply input 124 the second programmable control unit 12 arranged and converts, for example, a 48 V DC into a 5 V DC.

In der 2, auf die nachfolgend Bezug genommen wird, sind schematisch und exemplarisch weitere optionale Komponenten des Steuergeräts 1 dargestellt. Beispielsweise umfasst das Steuergerät 1 eine im ersten Versorgungspfad B installierte Filtereinheit 13, ein in dem wenigstens einen Steuersignalpfad 1112 vorgesehenes Entkopplungsglied 14 und/oder ein im Niederleistungspfad B‘ installiertes Schaltungsmodul 15. Beispielhafte Implementierungen dieser drei optionalen Komponenten des Steuergeräts 1 sind schematisch in den 3 bis 5 dargestellt, auf die nachfolgend ebenfalls Bezug genommen wird. In the 2 , to which reference is made below, are schematic and exemplary further optional components of the controller 1 shown. For example, the controller includes 1 a filter unit installed in the first supply path B. 13 in the at least one control signal path 1112 provided decoupling member 14 and / or a circuit module installed in the low power path B ' 15 , Exemplary implementations of these three optional components of the controller 1 are schematic in the 3 to 5 shown, to which reference is also made below.

Die Filtereinheit 13, die über einen Filtereingang 134 an den zweiten Versorgungsspannungsanschluss 121, über einen Filterausgang 135 an den ersten Knotenpunkt b1 und über eine Masseanschlussstelle 136 an den zweiten Masseanschluss 122 gekoppelt ist, dient zum Verbessern der elektromagnetischen Verträglichkeit (EMV) des Steuergeräts 1. Beispielsweise können durch den leistungselektronischen Umrichter 19 während seines Betriebs elektromagnetische Störungen entstehen, beispielsweise durch hochfrequente Schaltvorgänge, die möglichst gedämpft werden sollen. Die Filtereinheit 13 ist beispielsweise als pi−Filter ausgestaltet, wie es in der 3 dargestellt ist. Die Filtereinheit 13 umfasst also eine Spule 131, einen ersten Kondensator 132 und einen zweiten Kondensator 133. Diese Komponenten 131, 132 und 133 der Filtereinheit 13 sind über den zweiten Versorgungspfad B an den zweiten Versorgungsspannungsanschluss 121 und an den zweiten Masseanschluss 122 gekoppelt, wie es beispielhaft in der 3 dargestellt ist. Die Dimensionierung der Komponenten 131, 132 und 133 der Filtereinheit 13 kann anforderungsabhängig erfolgen. The filter unit 13 that have a filter input 134 to the second supply voltage connection 121 , via a filter outlet 135 to the first node b1 and via a ground connection point 136 to the second ground connection 122 coupled, serves to improve the electromagnetic compatibility (EMC) of the controller 1 , For example, by the power electronic converter 19 generate electromagnetic interference during its operation, for example by high-frequency switching operations that should be damped as possible. The filter unit 13 is designed, for example, as a pi-filter, as it is in the 3 is shown. The filter unit 13 includes a coil 131 , a first capacitor 132 and a second capacitor 133 , These components 131 . 132 and 133 the filter unit 13 are via the second supply path B to the second supply voltage terminal 121 and to the second ground connection 122 coupled, as exemplified in the 3 is shown. The dimensioning of the components 131 . 132 and 133 the filter unit 13 can be request-dependent.

Zum Trennen der beiden Teilnetze des Mehrspannungsbordnetzes kann in dem wenigstens einen Steuersignalpfad 1112 das Entkopplungsglied 14 vorgesehen sein, das über Anschlussstellen 145 und 146 an die Schnittstellenanschlüsse 118 und 128 gekoppelt ist. Da das Kommunikationsprotokoll, gemäß dem die erste programmierbare Steuereinheit 11 und die zweite programmierbare Steuereinheit 12 über den wenigstens einen Steuersignalpfad 1112 miteinander kommunizieren, adaptierbar ist, ist auch die Ausgestaltung des Entkopplungsgliedes 14 im Wesentlichen frei gestaltbar und unterliegt nicht irgendwelchen Vorgaben von Standards, Spezifikationen und/oder Normen oder dergleichen. Das Entkopplungsglied 14 nimmt auf eine fehlerhafte Versorgungsspannung hin einen sperrenden Zustand ein, bei dem die Übertragung eines Steuersignals zwischen der ersten und der zweiten programmierbaren Steuereinheit 11, 12 über den wenigstens einen Steuersignalpfad 1112 unterbunden wird. Liegt kein Fehlerfall vor, ist die Übertragung des Steuersignals zwischen den beiden Steuereinheiten 11 und 12 sichergestellt. Das Entkopplungsglied 14 kann für diese Zwecke verschiedenartig implementiert werden. Beispielhafte Implementierungsvarianten für das Entkopplungsglied 14 sind in der noch nicht veröffentlichten Anmeldung DE 10 2013 012 615 angegeben. Auf diese Anmeldung wird hiermit hinsichtlich der möglichen Ausgestaltung des Entkopplungsgliedes 14 vollumfänglich Bezug genommen. Anstelle von einem Entkopplungsglied ist in dortigen Anmeldung von einem Schaltungsmodul die Rede. For separating the two subnetworks of the multi-voltage vehicle electrical system, in the at least one control signal path 1112 the decoupling member 14 be provided, that via connection points 145 and 146 to the interface ports 118 and 128 is coupled. Since the communication protocol according to which the first programmable control unit 11 and the second programmable controller 12 over the at least one control signal path 1112 communicate with each other, is adaptable, is also the design of the decoupling member 14 essentially freely designable and is not subject to any requirements of standards, specifications and / or standards or the like. The decoupling member 14 takes on a faulty supply voltage to a blocking state, in which the transmission of a control signal between the first and the second programmable control unit 11 . 12 over the at least one control signal path 1112 is prevented. If there is no error, the transmission of the control signal between the two control units 11 and 12 ensured. The decoupling member 14 can be implemented in various ways for these purposes. Exemplary implementation variants for the decoupling element 14 are in the as yet unpublished application DE 10 2013 012 615 specified. In this application is hereby with regard to the possible embodiment of the decoupling member 14 fully incorporated by reference. Instead of a decoupling element in the local application of a circuit module is mentioned.

4 zeigt schematisch und exemplarisch eine beispielhafte Implementierungsvariante des Entkopplungsglieds 14. Das Entkopplungsglied 14 schaltet den wenigstens einen Steuersignalpfad 1112 einerseits auf den zweiten Masseanschluss 122 und andererseits auf den ersten Versorgungsspannungsanschluss 111 und den zweiten Versorgungsspannungsanschluss 121. Das Entkopplungsglied 14 umfasst einen Entkopplungskondensator 141, dessen erste Elektrode 141-1 auf den ersten Schnittstellenanschluss 118 der ersten programmierbaren Steuereinheit 11 geschaltet ist und dessen zweite Elektrode 141-2 auf den zweiten Schnittstellenanschluss 128 der zweiten programmierbaren Steuereinheit 12 geschaltet ist. Die erste Elektrode 141-1 ist über einen ersten Pull-Up-Widerstand 142 auf den ersten Versorgungsspannungsanschluss 111 geschaltet und die zweite Elektrode 141-2 über einen zweiten Pull-Up-Widerstand 143 auf den zweiten Versorgungsspannungsanschluss 121. Darüber hinaus ist die zweite Elektrode 141-2 über eine Sperrdiode 144 auf den zweiten Masseanschluss 122 geschaltet. Der zweite Pull-Up-Widerstand 143 und die Sperrdiode 144 sind vorgesehen, um einen schnellen Signalwechsel und/oder einen dauerhaften High-Pegel des Steuersignals, welches über den wenigstens einen Steuersignalpfad 1112 übertragen wird, zu ermöglichen. 4 schematically and exemplarily shows an exemplary implementation variant of the decoupling element 14 , The decoupling member 14 switches the at least one control signal path 1112 on the one hand to the second ground connection 122 and, on the other hand, to the first supply voltage terminal 111 and the second supply voltage terminal 121 , The decoupling member 14 includes a decoupling capacitor 141 , its first electrode 141-1 on the first interface connection 118 the first programmable control unit 11 is switched and its second electrode 141-2 on the second interface connection 128 the second programmable control unit 12 is switched. The first electrode 141-1 is via a first pull-up resistor 142 to the first supply voltage connection 111 switched and the second electrode 141-2 via a second pull-up resistor 143 to the second supply voltage connection 121 , In addition, the second electrode 141-2 via a blocking diode 144 on the second ground connection 122 connected. The second pull-up resistor 143 and the blocking diode 144 are provided to a rapid signal change and / or a permanent high level of the control signal, which via the at least one control signal path 1112 is transmitted.

Anstelle des Entkopplungskondensators 141 könnte auch eine Entkopplungsdiode, ein Entkopplungstransistor, ein Entkopplungstransformator, ein Entkopplungs-Optokoppler oder ein anderes Entkopplungsglied vorgesehen sein. Die vorliegende Erfindung ist nicht auf einen Entkopplungskondensator beschränkt. Instead of the decoupling capacitor 141 could also be a decoupling diode, a decoupling transistor, a decoupling transformer, a decoupling optocoupler or other decoupling member may be provided. The present invention is not limited to a decoupling capacitor.

Das bevorzugt im Niederleistungspfad B‘ zwischen dem ersten Knotenpunkt b1 und dem zweiten Versorgungseingang 124 vorgesehenen Schaltungsmodul 15 dient dazu, die Stromzufuhr für die zweite programmierbare Steuereinheit 12 in bestimmten Fällen zu unterbinden. Eine beispielhafte Implementierung des Schaltungsmoduls 15 ist in der 5 schematisch und exemplarisch gezeigt. Demnach umfasst das Schaltungsmodul 15 einen ansteuerbaren Schalter 151. Ein Schaltereingang 154 ist auf den ersten Knotenpunkt b1 geschaltet und ein Schalterausgang 155 auf den zweiten Versorgungseingang 124. This is preferred in the low-power path B 'between the first node b1 and the second supply input 124 provided circuit module 15 serves to supply power to the second programmable controller 12 to prevent in certain cases. An exemplary implementation of the circuit module 15 is in the 5 shown schematically and by way of example. Accordingly, the circuit module comprises 15 a controllable switch 151 , A switch input 154 is connected to the first node b1 and a switch output 155 to the second supply input 124 ,

Der ansteuerbare Schalter 151 ist ausgebildet, in Abhängigkeit von einem Ansteuersignal den Niederleistungspfad B‘ des zweiten Versorgungspfads B wahlweise zu sperren oder leitfähig zu schalten. Im Falle des gesperrten Niederleistungspfads B‘ wird der zweiten Steuereinheit 12 kein Strom bereitgestellt. Ist der Niederleistungspfad B‘ durch den ansteuerbaren Schalter 151 leitfähig geschaltet, so kann der zweiten Steuereinheit 12 Strom zugeführt werden. The controllable switch 151 is configured to block the low-power path B 'of the second supply path B as a function of a drive signal or to make it conductive. In the case of the low power cutoff path B ', the second control unit becomes 12 no electricity provided. Is the low-power path B 'through the controllable switch 151 switched conductive, so the second control unit 12 Power to be supplied.

Das Ansteuersignal für den ansteuerbaren Schalter 151 kann in verschiedenen Weisen bereitgestellt werden. Beispielsweise ist die erste programmierbare Steuereinheit 11 ausgebildet, das Ansteuersignal für den ansteuerbaren Schalter 151 zu erzeugen, also den Niederlassungspfad B‘ mittels des ansteuerbaren Schalters 151 wahlweise zu sperren oder leitfähig zu schalten. Wird das Steuergerät 1 beispielsweise in einen Ruhemodus überführt, so erzeugt die erste programmierbare Steuereinheit 11 das Ansteuersignal für den ansteuerbaren Schalter 151 derart, dass dieser den Niederleistungspfad B‘ sperrt. Auf diese Weise kann sichergestellt werden, dass die zweite programmierbare Steuereinheit keinen Strom verbraucht. Das Ansteuersignal kann auch in Abhängigkeit von einer am ersten Versorgungsspannungsanschluss 111 anliegenden Spannung erzeugt werden. Fällt diese beispielsweise ab, weil entweder eine fehlerhafte Versorgungsspannung vorliegt oder das Steuergerät 1 abgeschaltet werden soll, so kann schaltungstechnisch sichergestellt werden, dass der ansteuerbare Schalter 151 automatisch den Niederleistungspfad B‘ sperrt. Hinsichtlich der Ausgestaltung des Schaltungsmoduls 15 und hinsichtlich der Erzeugung des Ansteuersignals wird hiermit vollumfänglich auf die noch nicht veröffentlichte deutsche Anmeldung DE 10 2014 203 968.1 verwiesen. In der dortigen Patentanmeldung sind zahlreiche Ausführungsbeispiele betreffend die Ausgestaltung eines ansteuerbaren Schalters 151, die Verschaltung eines ansteuerbaren Schalters 151 sowie die Erzeugung eines Ansteuersignals zum Betreiben des ansteuerbaren Schalters 151 beschrieben. Das vorliegende Schaltungsmodul 15, dass optional Teil des Steuergeräts 1 sein kann, kann beispielsweise gemäß einen oder mehreren der in dieser Anmeldung DE 10 2014 203 968.1 beschriebenen Ausführungsformen ausgestaltet sein. Das Schaltungsmodul 15 kann auch in dem zweiten Versorgungspfad B zwischen dem zweiten Versorgungsspannungsanschluss 121 und dem ersten Knotenpunkt b1 installiert sein, entweder alternativ zu dem Schaltungsmodul 15 in dem Niederlassungspfad B‘ oder als zusätzliches Schaltungsmodul. The drive signal for the controllable switch 151 can be provided in different ways. For example, the first programmable control unit 11 formed, the drive signal for the controllable switch 151 to generate, so the branch path B 'by means of the controllable switch 151 optionally to block or to switch to conductive. Will the controller 1 For example, transferred to a sleep mode, so generates the first programmable controller 11 the drive signal for the controllable switch 151 such that it blocks the low power path B '. In this way it can be ensured that the second programmable control unit consumes no power. The drive signal can also be dependent on one of the first supply voltage connection 111 applied voltage can be generated. If this falls off, for example, because either a faulty supply voltage is present or the controller 1 should be switched off, it can be ensured by circuitry that the controllable switch 151 automatically blocks the low power path B '. With regard to the design of the circuit module 15 and with respect to the generation of the drive signal is hereby fully to the not yet published German application DE 10 2014 203 968.1 directed. In the local patent application, numerous embodiments relating to the design of a controllable switch 151 , the interconnection of a controllable switch 151 and the generation of a drive signal for operating the controllable switch 151 described. The present circuit module 15 that optional part of the controller 1 may be, for example, according to one or more of the in this application DE 10 2014 203 968.1 be configured described embodiments. The circuit module 15 can also be in the second supply path B between the second supply voltage terminal 121 and the first node b1, either alternatively to the circuit module 15 in the branch path B 'or as an additional circuit module.

Bei dem in den Figuren beschriebenen Ausführungsbeispielen wurde stets auf das 12 V / 48 V Bordnetz eines Fahrzeugs verwiesen. Die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht auf diesen Typ eines Mehrspannungsbordnetzes beschränkt. Vielmehr kommen für die erste Versorgungsspannung selbstverständlich auch andere Spannungswerte als 12 V in Betracht und für die zweite Versorgungsspannung selbstverständlich auch andere Spannungswerte als 48 V. Ferner wurden bei den oben beschriebenen Ausführungsbeispielen Microcontroller als Beispiele für die erste programmierbare Steuereinheit und die zweite programmierbare Steuereinheit gegeben. Auch ist die Erfindung nicht auf derartige Typen von programmierbaren Steuereinheiten beschränkt, sondern vielmehr können auch andere Typen von programmierbaren Steuereinheiten eingesetzt werden, wie beispielsweise ein FPGA oder ein anderer programmierbarer Schaltkreis. In the embodiments described in the figures, reference was always made to the 12 V / 48 V electrical system of a vehicle. However, the present invention is not limited to this type of multi-voltage vehicle electrical system. On the contrary, voltage values other than 12 V are of course also considered for the first supply voltage and, of course, other voltage values than 48 V for the second supply voltage. Microcontrollers were also given as examples of the first programmable control unit and the second programmable control unit in the embodiments described above. Also, the invention is not limited to such types of programmable controllers, but rather other types of programmable controllers may be used, such as an FPGA or other programmable circuit.

Außerdem ist nicht erforderlich, dass der leistungselektronische Umrichter 19 ebenfalls innerhalb des Gehäuses 18 des Steuergeräts 1 installiert ist. Der leistungselektronische Umrichter 19 könnte auch außerhalb des Gehäuses 18 des Steuergeräts 1 angeordnet sein. Gleiches gilt für die Bus-Schnittstelle 17. Auch diese könnte außerhalb des Gehäuses 18 des Steuergeräts 1 angeordnet sein und muss nicht notwendigerweise innerhalb des Gehäuses 18 angeordnet sein, wie es in den 1 und 2 schematisch dargestellt ist. Moreover, it is not necessary that the power electronic inverter 19 also inside the case 18 of the control unit 1 is installed. The power electronic converter 19 could also be outside the case 18 of the control unit 1 be arranged. The same applies to the bus interface 17 , These too could be outside the case 18 of the control unit 1 be arranged and not necessarily within the housing 18 be arranged as it is in the 1 and 2 is shown schematically.

Die in den Figuren gezeigten Verbindungslinien sollen nicht suggerieren, dass es notwendig ist, die dort gezeigten Komponenten jeweils nur über eine einzige Signalleitung bzw. über einen einzigen Versorgungspfad miteinander zu verbinden. Beispielsweise können zwischen der ersten programmierbaren Steuereinheit 11 und der zweiten programmierbaren Steuereinheit 12 mehr als nur der eine Steuersignalpfad 1112 angeordnet sein, sodass die programmierbaren Steuereinheiten 11 und 12 über mehrere Steuersignalpfade miteinander gemäß dem adaptierbaren Kommunikationsprotokoll kommunizieren können. Die Verbindung zwischen dem leistungselektronischen Umrichter 19 und dem elektrischen Motor 2 kann mehrere Leistungspfade umfassen, insbesondere dann, wenn es sich bei dem elektrischen Motor um einen mehrphasigen Motor, wie beispielsweise einen dreiphasigen Motor handelt. The connecting lines shown in the figures should not suggest that it is necessary to connect the components shown there only via a single signal line or via a single supply path with each other. For example, between the first programmable controller 11 and the second programmable controller 12 more than just the one control signal path 1112 be arranged so that the programmable control units 11 and 12 can communicate with each other according to the adaptable communication protocol via a plurality of control signal paths. The connection between the power electronic converter 19 and the electric motor 2 may include multiple power paths, particularly where the electric motor is a multi-phase motor, such as a three-phase motor.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

1 1
Steuergerät control unit
11 11
Erste programmierbare Steuereinheit First programmable control unit
111 111
Erster Versorgungsspannungsanschluss First supply voltage connection
1112 1112
Steuersignalpfad Control signal path
112 112
Erster Masseanschluss First ground connection
113 113
Bus-Signal-Anschluss Bus signal connector
114 114
Erster Versorgungseingang First supply entrance
115 115
Erster Versorgungsausgang First supply output
117 117
Bus-Signal-Eingang/Ausgang Bus signal input / output
118 118
Erster Schnittstellenanschluss First interface connection
12 12
Zweite programmierbare Steuereinheit Second programmable control unit
121 121
Zweiter Versorgungsspannungsanschluss Second supply voltage connection
122 122
Zweiter Masseanschluss Second ground connection
123 123
Leistungssignalanschluss Power signal connection
124 124
Zweiter Versorgungsausgang Second supply output
125 125
Zweiter Versorgungseingang Second supply input
127 127
Treibersignal-Eingang/Ausgang Drive signal input / output
128 128
Zweiter Schnittstellenanschluss Second interface connection
13 13
Filtereinheit filter unit
131 131
Spule Kitchen sink
132 132
Erster Kondensator First capacitor
133 133
Zweiter Kondensator Second capacitor
134 134
Filtereingang filter input
135 135
Filterausgang filter output
136 136
Masseanschlussstelle der Filtereinheit 13 Ground connection point of the filter unit 13
14 14
Entkopplungsglied decoupling member
141 141
Entkopplungskondensator decoupling capacitor
141-1 141-1
Erste Kondensatorelektrode First capacitor electrode
141-2 141-2
Zweite Kondensatorelektrode Second capacitor electrode
142 142
Erster Pull-Up-Widerstand First pull-up resistor
143 143
Zweiter Pull-Up-Widerstand Second pull-up resistor
144 144
Sperrdiode blocking diode
145 145
Erste Anschlussstelle First connection point
146 146
Zweite Anschlussstelle Second connection point
15 15
Schaltungsmodul circuit module
151 151
Ansteuerbarer Schalter Controllable switch
154 154
Schaltereingang switch input
155 155
Schalterausgang switch output
16 16
Gleichspannungswandler DC converter
161 161
Diode diode
164 164
Wandlereingang converter input
165 165
Wandlerausgang converter output
17 17
Bus-Schnittstelle, z.B. LIN-Transceiver Bus interface, e.g. LIN Transceivers
174 174
Erster Port First port
175 175
Zweiter Port Second port
176 176
Masseanschlussstelle der Bus-Schnittstelle 17 Ground connection point of the bus interface 17
18 18
Gehäuse casing
19 19
Leistungselektronischer Umrichter Power electronic converter
191 191
Umrichtersteuereingang Umrichtersteuereingang
192 192
Umrichtersteuerausgang Umrichtersteuerausgang
194 194
Umrichterversorgungseingang Umrichterversorgungseingang
195 195
Umrichterversorgungsausgang Umrichterversorgungsausgang
2 2
Elektrischer Motor Electric engine
A A
Erster Versorgungspfad First supply path
B B
Zweiter Versorgungspfad Second supply path
B‘ B '
Niederleistungspfad des zweiten Versorgungspfades B Low power path of the second supply path B
B’’ B '
Leistungssignalpfad des zweiten Versorgungspfades B Power signal path of the second supply path B
b1 b1
Erster Knotenpunkt First node
b2 b2
Zweiter Knotenpunkt Second node
b3 b3
Dritter Knotenpunkt Third node

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

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  • DE 102013012615 [0034, 0034, 0061] DE 102013012615 [0034, 0034, 0061]

Claims (15)

Steuergerät (1) für ein Mehrspannungsbordnetz eines Fahrzeugs, wobei das Mehrspannungsbordnetz ein erstes Teilnetz aufweist, das ausgebildet ist, von einer ersten Spannungsversorgungsquelle mit einer ersten Versorgungsspannung betrieben zu werden, und ein zweites Teilnetz, das ausgebildet ist, von einer zweiten Spannungsversorgungsquelle mit einer zweiten Versorgungsspannung betrieben zu werden, das Steuergerät (1) umfassend: eine erste programmierbare Steuereinheit (11), die ausgebildet ist zum Kommunizieren mit einer außerhalb des Steuergeräts (1) angeordneten Komponente des ersten Teilnetzes des Mehrspannungsbordnetzes; dadurch gekennzeichnet, dass das Steuergerät ferner eine zweite programmierbare Steuereinheit (12) aufweist, die ausgebildet ist zum Steuern einer außerhalb des Steuergeräts (1) angeordneten Komponente (2) des zweiten Teilnetzes des Mehrspannungsbordnetzes, wobei die erste programmierbare Steuereinheit (11) und die zweite programmierbare Steuereinheit (12) über eine Schnittstelle (118, 1112, 128) aneinander gekoppelt sind und ausgebildet sind, über die Schnittstelle (118, 1112, 128) gemäß einem adaptierbaren Kommunikationsprotokoll miteinander zu kommunizieren. Control unit ( 1 ) for a vehicle multi-voltage vehicle electrical system, the multi-voltage vehicle electrical system having a first subnetwork configured to be powered by a first power supply source having a first supply voltage and a second subnetwork configured to be powered by a second power supply source having a second supply voltage the control unit ( 1 ) comprising: a first programmable control unit ( 11 ) configured to communicate with an outside of the controller ( 1 ) arranged component of the first subnetwork of the multi-voltage vehicle electrical system; characterized in that the controller further comprises a second programmable control unit ( 12 ), which is designed to control an outside of the control unit ( 1 ) arranged component ( 2 ) of the second subnetwork of the multi-voltage onboard power supply, the first programmable control unit ( 11 ) and the second programmable control unit ( 12 ) via an interface ( 118 . 1112 . 128 ) are coupled to each other and are formed, via the interface ( 118 . 1112 . 128 ) communicate with each other according to an adaptable communication protocol. Steuergerät (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die erste programmierbare Steuereinheit (11) einen ersten wiederbeschreibbaren Speicher zum Speichern einer ersten Steuersoftware aufweist und ausgebildet ist, von der ersten Steuersoftware betrieben zu werden. Control unit ( 1 ) according to claim 1, characterized in that the first programmable control unit ( 11 ) has a first rewritable memory for storing a first control software and is adapted to be operated by the first control software. Steuergerät (1) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die erste programmierbare Steuereinheit (11) einen ersten Prozessor aufweist, der zum Ausführen der ersten Steuersoftware ausgebildet ist. Control unit ( 1 ) according to claim 2, characterized in that the first programmable control unit ( 11 ) comprises a first processor configured to execute the first control software. Steuergerät (1) nach Anspruch einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite programmierbare Steuereinheit (12) einen zweiten wiederbeschreibbaren Speicher zum Speichern einer zweiten Steuersoftware aufweist und ausgebildet ist, von der zweiten Steuersoftware betrieben zu werden. Control unit ( 1 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the second programmable control unit ( 12 ) has a second rewritable memory for storing a second control software and is adapted to be operated by the second control software. Steuergerät (1) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite programmierbare Steuereinheit (11) einen zweiten Prozessor aufweist, der zum Ausführen der zweiten Steuersoftware ausgebildet ist. Control unit ( 1 ) according to claim 4, characterized in that the second programmable control unit ( 11 ) comprises a second processor configured to execute the second control software. Steuergerät (1) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Steuereinheit (11) einen ersten Mikrocontroller und/oder die zweite Steuereinheit (12) einen zweiten Mikrocontroller umfasst. Control unit ( 1 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the first control unit ( 11 ) a first microcontroller and / or the second control unit ( 12 ) comprises a second microcontroller. Steuergerät (1) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schnittstelle (118, 1112, 128) umfasst: – wenigstens einen ersten Schnittstellenanschluss (118), der an der ersten programmierbaren Steuereinheit (11) angeordnet ist, – wenigstens einen zweiten Schnittstellenanschluss (128), der an der zweiten programmierbaren Steuereinheit (11) angeordnet ist, und – wenigstens einen Steuersignalpfad (1112), der den wenigstens einen ersten Schnittstellenanschluss (118) und den wenigstens einen zweiten Schnittstellenanschluss (128) aneinander koppelt. Control unit ( 1 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the interface ( 118 . 1112 . 128 ) comprises: - at least one first interface connection ( 118 ) connected to the first programmable controller ( 11 ), - at least one second interface connection ( 128 ) connected to the second programmable controller ( 11 ), and - at least one control signal path ( 1112 ), which has the at least one first interface connection ( 118 ) and the at least one second interface connection ( 128 ) coupled together. Steuergerät (1) nach Anspruch 2 und 7, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Steuereinheit (11) eine Vielzahl von ersten Anschluss-Pins umfasst und die erste Steuersoftware bestimmt, welcher der Vielzahl von ersten Anschluss-Pins den wenigstens einen ersten Schnittstellenanschluss (118) der Schnittstelle (118, 1112, 128) bildet. Control unit ( 1 ) according to claim 2 and 7, characterized in that the first control unit ( 11 ) comprises a plurality of first connection pins, and the first control software determines which one of the plurality of first connection pins has the at least one first interface connection ( 118 ) of the interface ( 118 . 1112 . 128 ). Steuergerät (1) nach Anspruch 4 und 7, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Steuereinheit (12) eine Vielzahl von zweiten Anschluss-Pins umfasst und die zweite Steuersoftware bestimmt, welcher der Vielzahl von zweiten Anschluss-Pins den wenigstens einen zweiten Schnittstellenanschluss (128) der Schnittstelle (118, 1112, 128) bildet. Control unit ( 1 ) according to claim 4 and 7, characterized in that the second control unit ( 12 ) comprises a plurality of second connection pins and the second control software determines which one of the plurality of second connection pins has the at least one second interface connection ( 128 ) of the interface ( 118 . 1112 . 128 ). Steuergerät (1) nach Anspruch 2 und 4, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Steuersoftware und die zweite Steuersoftware das adaptierbare Kommunikationsprotokoll umsetzen, gemäß dem die erste programmierbare Steuereinheit (11) und die zweite programmierbare Steuereinheit (12) über die Schnittstelle (118, 1112, 128) miteinander kommunizieren. Control unit ( 1 ) according to claim 2 and 4, characterized in that the first control software and the second control software implement the adaptive communication protocol according to which the first programmable control unit ( 11 ) and the second programmable control unit ( 12 ) via the interface ( 118 . 1112 . 128 ) communicate with each other. Steuergerät (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das die erste programmierbare Steuereinheit (11) ausgebildet und angeordnet ist, mit einer außerhalb des Steuergeräts (1) angeordneten zentralen Steuereinheit des Fahrzeugs, beispielsweise einer Fahrzeugdiagnoseeinheit, zu kommunizieren und/oder die zweite programmierbare Steuereinheit (12) ausgebildet und angeordnet ist, einen leistungselektronischen Umrichter (19) zum Steuern eines außerhalb des Steuergeräts (1) angeordneten elektrischen Motors (2) zu betreiben. Control unit ( 1 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the first programmable control unit ( 11 ) is formed and arranged with an outside of the control unit ( 1 ), the central control unit of the vehicle, for example a vehicle diagnostic unit, and / or the second programmable control unit (FIG. 12 ) is arranged and arranged, a power electronic converter ( 19 ) for controlling one outside the control unit ( 1 ) arranged electric motor ( 2 ) to operate. Steuergerät (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das – die erste programmierbare Steuereinheit (11) über einen ersten Versorgungspfad (A) an einen ersten Versorgungsspannungsanschluss (111) des Steuergeräts (1) und/oder an einen ersten Masseanschluss (112) des Steuergeräts (1) angeschlossen ist, um mit Strom bei der ersten Versorgungsspannung versorgt zu werden; – die zweite programmierbare Steuereinheit (12) über einen zweiten Versorgungspfad (B, B‘) an einen zweiten Versorgungsspannungsanschluss (121) des Steuergeräts (1) und/oder an einen zweiten Masseanschluss (122) des Steuergeräts (1) angeschlossen ist, um mit Strom bei der zweiten Versorgungsspannung versorgt zu werden; und – der zweite Versorgungspfad (B, B‘) ein Schaltungsmodul (15) enthält, das ausgebildet ist, den zweiten Versorgungspfad (B‘) in Abhängigkeit von einem Ansteuersignal wahlweise zu sperren oder leitfähig zu schalten. Control unit ( 1 ) according to one of the preceding claims, characterized in that - the first programmable control unit ( 11 ) via a first supply path (A) to a first supply voltage connection ( 111 ) of Controller ( 1 ) and / or to a first ground connection ( 112 ) of the control unit ( 1 ) is connected to be supplied with power at the first supply voltage; The second programmable control unit ( 12 ) via a second supply path (B, B ') to a second supply voltage terminal ( 121 ) of the control unit ( 1 ) and / or to a second ground connection ( 122 ) of the control unit ( 1 ) is connected to be supplied with power at the second supply voltage; and - the second supply path (B, B ') is a circuit module ( 15 ), which is designed to selectively block the second supply path (B ') in response to a drive signal or to switch conductive. Steuergerät (1) nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass das Steuergerät (1) ausgebildet ist, das Ansteuersignal in Abhängigkeit von einer am ersten Versorgungsspannungsanschluss (111) anliegenden Spannung zu erzeugen und/oder in Abhängigkeit von einem Fehlersignal und/oder in Abhängigkeit von einer fehlerhaften Versorgungsspannung, wobei die fehlerhafte Versorgungsspannung dann vorliegt, wenn wenigstens eines des Folgenden zutrifft: – die erste programmierbare Steuereinheit (11) ist nicht mehr an den ersten Masseanschluss (112) angeschlossen; – die zweite programmierbare Steuereinheit (12) ist nicht mehr an den zweiten Masseanschluss (122) angeschlossen; – ein Kurzschluss im ersten Teilnetz des Mehrspannungsbordnetzes und/oder im zweiten Teilnetz des Mehrspannungsbordnetzes; oder – ein Potentialunterschied zwischen dem ersten Massenanschluss (112) und dem zweiten Masseanschluss (122) überschreitet einen Schwellenwert. Control unit ( 1 ) according to claim 12, characterized in that the control unit ( 1 ) is formed, the drive signal in response to a at the first supply voltage terminal ( 111 ) and / or in dependence on an error signal and / or in dependence on a faulty supply voltage, the faulty supply voltage being present when at least one of the following applies: the first programmable control unit 11 ) is no longer connected to the first ground connection ( 112 ) connected; The second programmable control unit ( 12 ) is no longer connected to the second ground connection ( 122 ) connected; A short circuit in the first subnet of the multi-voltage vehicle electrical system and / or in the second subnetwork of the multi-voltage vehicle electrical system; or - a potential difference between the first mass connection ( 112 ) and the second ground connection ( 122 ) exceeds a threshold. Steuergerät (1) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das der wenigstens eine Steuersignalpfad (1112) ein Entkopplungsglied (14) umfasst, das ausgebildet ist, auf eine fehlerhafte Versorgungsspannung hin einen sperrenden Zustand einzunehmen, bei dem die Übertragung eines Steuersignals zwischen der ersten und der zweiten programmierbaren Steuereinheit (11, 12) über den wenigstens einen Steuersignalpfad (1112) unterbunden wird. Control unit ( 1 ) according to claim 7, characterized in that the at least one control signal path ( 1112 ) a decoupling member ( 14 ), which is designed to assume a blocking state in response to a faulty supply voltage, in which the transmission of a control signal between the first and the second programmable control unit ( 11 . 12 ) via the at least one control signal path ( 1112 ) is prevented. Steuergerät (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Steuergerät (1) ein Gehäuse (18) aufweist, in welchem die erste programmierbare Steuereinheit (11), die zweite programmierbare Steuereinheit (12) und die Schnittstelle (118, 1112, 128) integriert sind. Control unit ( 1 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the control unit ( 1 ) a housing ( 18 ) in which the first programmable control unit ( 11 ), the second programmable controller ( 12 ) and the interface ( 118 . 1112 . 128 ) are integrated.
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